DE112010003683T5

DE112010003683T5 - Solargenerator

Info

Publication number: DE112010003683T5
Application number: DE112010003683T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Miyazaki; Kouki Ozaki; Masao Hiramatsu; Masahito Fujita
Original assignee: Daido Metal Co Ltd
Current assignee: Daido Metal Co Ltd
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2013-01-10
Anticipated expiration: 2030-09-14
Also published as: JP5058230B2; DE112010003683B4; JP2011066218A; US20120174965A1; WO2011034028A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Solargenerator (1) neuartiger Konstruktion. Der Solargenerator (1) ist mit einer Basis (2) und einem Solarpanel (10) bereitgestellt, welches in der Umfangsrichtung rotierbar ist. Das Solarpanel (10) ist mit einem Verfolgungsbauteil (11) bereitgestellt, das die Basis (2) berührt. Das Solarpanel (10) rotiert mit einem unteren Endabschnitt des Folgebauteils (11) in Berührung mit der Basis (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Solargenerator und ein darin verwendetes Solarpanel.
Solargeneratoren erhalten Aufmerksamkeit wegen des Bedarfs zur Erhaltung ökologischer Systeme. Der Solargenerator hat ein Solarpanel, auf welchem photoelektrische Umwandlungsvorrichtungen angeordnet sind. Um die Effizienz der Energieerzeugung zu verbessern, sollte der Solargenerator vorzugsweise einen Sonnenlicht-Verfolgungsmechanismus haben, der einen Azimuth des Solarpanels derart anpasst, dass das Solarpanel beständig der Sonne zugewendet ist.
Der Sonnenlicht-Verfolgungsmechanismus beinhaltet einen einachsigen Verfolgungstyp und einen zweiachsigen Verfolgungstyp. Ersterer stellt den Azimuth (Ost-Süd-West) des Solarpanels ein. Letzterer stellt zusätzlich zu dem Azimuth einen Erhebungswinkel ein, welcher einer Höhe der Sonne entspricht (siehe Patentdokumente JP-A-2007-258347 und JP-A-2007-19331 ). In beiden Typen wird das Solarpanel mittels eines Stützbautells (rotierender Schaft) gestützt und wird in einem Zustand verwendet, in dem sich der gesamte Umfang des Solarpanels im Raum überhalb des Bodens oder einer Basis des Solarpanels befindet.
Der wetterausgesetzte Solargenerator muss eine hohe mechanische Stärke und Haltbarkeit haben. Insbesondere wird mechanische Beanspruchung auf das Stützbauteil angewendet, welches das Solarpanel rotiert, um die Sonne zu verfolgen. Deshalb wird eine hohe Qualität einer Struktur und eines Materials des Stützbauteils benötigt.
Der zweiachsige Verfolgungstyp hat einen komplizierteren Mechanismus, was ein wesentlicher Faktor für einen Anstieg von Herstellungskosten des Solargenerators war. Darüber hinaus war es ein negativer Faktor für die Anstrengungen, einen wartungsfreien und/oder langlebigen Solargenerator zu realisieren.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Probleme zu lösen.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist wie folgt definiert. Diesbezüglich hat ein Solargenerator eine Basis und ein Solarpanel, welches in einer Umfangsrichtung rotierbar ist. Das Solarpanel hat ein Folgebauteil, das die Basis berührt. Das Solarpanel rotiert mit einem unteren Endabschnitt des Folgebauteils in Berührung mit der Basis.
In dem derart definierten Solargenerator nach dem ersten Aspekt berührt ein Abschnitt (unterer Endabschnitt) des Folgebauteils des Solarpanels die Basis. Deshalb wird das Solarpanel durch das Stützbauteil (rotierender Schaft) und die Basis gestützt. Entsprechend wird die Belastung, die auf das Stützbauteil angewendet wird, reduziert, so dass das Stützbauteil in der Größe reduziert werden kann und die Struktur des Stützbauteils vereinfacht werden kann. Derart werden die Herstellungskosten des Stützbauteils reduziert und die Wartung des Stützbauteils wird weniger mühselig.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist wie folgt definiert. Diesbezüglich ist in dem Solargenerator nach dem ersten Aspekt ein Stützbauteil zum Verfolgen der Azimuth-Richtung an dem Solarpanel befestigt und das Solarpanel rotiert um eine Befestigungsposition des Stützbauteils.
In dem derart definierten Solargenerator wird das Solarpanel um die Befestigungsposition des Stützbauteils rotiert. Deshalb wirkt das Stützbauteil auch als eine Vorrichtung zum Anwenden einer Rotationskraft. Dementsprechend kann die Vorrichtung vereinfacht werden.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist wie folgt definiert. Diesbezüglich ist in dem Solargenerator nach dem zweiten Aspekt ein Ende des Stützbauteils an der Basis rotierbar befestigt und das andere Ende des Stützbauteils ist an dem Solarpanel an einer Position befestigt, die von dem Zentrum des Solarpanels abweicht.
In dem derart konstruierten Solargenerator entsprechend dem dritten Aspekt schwingt das andere Ende des Stützbauteils (d. h. das Ende, das an dem Solarpanel befestigt ist) um das eine Ende des Stützbauteils (d. h. das Ende, das an der Basis befestigt ist), um der Sonne zu folgen. Die Befestigungsposition des anderen Endes dient als ein Rotationszentrum des Solarpanels. Die Befestigungsposition des anderen Endes weicht von dem Zentrum des Solarpanels ab. Wenn das Rotationszentrum des Solarpanels von der zentralen Position auf diese Art und Weise abweicht, ändert sich während der Rotation eine Entfernung L von dem Umfangsabschnitt des Solarpanels, der die Basis berührt, zu dem Rotationszentrum. Sogar wenn eine Länge F des Stützbauteils (d. h. die Entfernung zwischen einem Ende, das an der Basis befestigt ist, und einem anderen Ende, das an dem Solarpanel befestigt ist) feststeht, ändert sich ein Erhebungswinkel des Solarpanels mit der Änderung der Entfernung L (wie in 1, 2 und 5 gezeigt, und wie in größerem Detail in der Beschreibung der Ausführungsformen erläutert).
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist wie folgt definiert. Diesbezüglich wendet in dem Solargenerator nach dem zweiten oder dritten Aspekt das Stützbauteil eine Rotationskraft auf das Solarpanel an. Derart kann eine Komponente zusammen als das Stützbauteil und das Teil zum Anwenden der Rotationskraft verwendet werden, sodass der Solargenerator vereinfacht werden kann.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist wie folgt definiert. Diesbezüglich dient in dem Solargenerator nach einem der ersten bis vierten Aspekte ein Umfangsabschnitt des Solarpanels als das Folgebauteil.
Durch Verwendung des Umfangsabschnitts des Solarpanels als das Folgebauteil wird ein zu unterst liegender Endabschnitt des Solarpanels durch die Basis gestützt, sodass das Stützen des Solarpanels stabilisiert wird.
Wenn der Umfangsabschnitt als das Folgebauteil verwendet wird, ist es vorzuziehen, dass ein Verstärkungsbauteil mit Abnutzungswiderstand in einem Bereich des Umfangsabschnitts ausgebildet wird, der die Basis berührt (sechster Aspekt).
Derart wird, sogar wenn das Solarpanel rotiert wird, der Umfangsabschnitt des Solarpanels Abnutzung weniger ausgesetzt, weil der Umfangsabschnitt mit dem Verstärkungsbauteil verstärkt ist, wodurch sich die Lebensdauer verlängert. Derart kann auf einen Bedarf für ein wartungsfreies System reagiert werden.
Unter dem Gesichtspunkt laufruhige Rotation des Solarpanels sicher zu stellen, sollte das Solarpanel vorzugsweise die Form einer runden Platte oder die Form einer elliptischen Platte haben (siebter Aspekt).
Selbstverständlich können die Merkmale der vorab beschriebenen Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale nicht nur in den beschriebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder für sich genommen verwendet werden, ohne das Gebiet der Erfindung zu verlassen.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Solargenerator 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2. ist eine Ansicht, die eine Eigenart des Solargenerators 1 zeigt. 2(A) zeigt einen Zustand, in dem ein Solarpanel dem Süden zugewandt ist. 2(B) zeigt einen Zustand, in dem das Solarpanel dem Osten zugewandt ist. 2(C) zeigt einen Zustand, in dem das Solarpanel dem Westen zugewandt ist.
3 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Beispiel einer Verbindungsbaustruktur zwischen einer Stützstange 21 und einem Solarpanel 10 zeigt.
4 ist eine schematische Ansicht, die eine Betriebsart mit Berührung zwischen einer Basis 2 und einem Umfangsabschnitt des Solarpanels 10 zeigt.
5 ist ein schematisches Diagramm, welches eine Änderung eines Erhebungswinkels des Solarpanels 10 illustriert.
6 ist ein Graph, der eine Effizienz der Energieerzeugung des Solargenerators 1 gemäß der Ausführungsform indiziert.
7 ist ein schematisches Diagramm, welches eine Betriebsart zum Rotieren des Solarpanels 10 illustriert.
8 ist eine Seitenansicht, die einen Solargenerator gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt.
9 ist eine Seitenansicht, die einen Solargenerator gemäß noch einer weiteren Ausführungsform zeigt.
Nachfolgend wird die gegenwärtige Erfindung in größerem Detail basierend auf Ausführungsformen erläutert.
1 ist eine Perspektivansicht, die einen Betrieb eines Solargenerators 1 gemäß der Ausführungsform illustriert. 2 zeigt Frontansichten und Seitenansichten desselben. 2(A) zeigt eine Frontansicht und eine rechtsseitige Seitenansicht zu einer Zeit, zu der der Solargenerator 1 dem Süden zugewendet ist. 2(B) zeigt eine Frontansicht und eine rechtsseitige Seitenansicht zu einer Zeit, zu der der Solargenerator 1 dem Osten zugewandt ist. 2(C) zeigt eine Frontansicht und eine rechtsseitige Seitenansicht zu der Zeit, zu der der Solargenerator 1 dem Westen zugewendet ist.
Wie von diesen Zeichnungen offensichtlich verstanden wird, hat der Solargenerator 1 eine Basis 2, ein Solarpanel 10 und ein Stützbauteil 20.
Die Basis 2 ist eine Basisplatte, die das Solarpanel 10 und das Stützbauteil 20 stützt. In diesem Beispiel rollt das runde Solarpanel 10 über eine Oberfläche der Basis. Deshalb ist die Oberfläche der Basisplatte eben ausgebildet. Um einen Rotationswiderstand des Solarpanels 10 zu reduzieren und derart Abnutzung der Oberfläche zu unterdrücken, sollte die Oberfläche der Basis 2 vorzugsweise durch eine Verstärkungsschicht 3 (siehe 4) verstärkt werden. Die Verstärkungsschicht 3 kann durch ein metallisches Material, ein synthetisches Harzmaterial oder ein anorganisches Material mit hohem Wetterwiderstand und hohem Abnutzungswiderstand ausgebildet werden.
Die Form der Basis 2 kann beliebig ausgestaltet werden, solange die Basis 2 die Rotation des Solarpanels 10 stützen kann. Die Basis 2 mit der Form einer rechteckigen flachen Platte wird in der Illustration angewendet, aber die Basis 2 mit einer runden Form oder einer polygonförmigen Form anders als die rechteckige Form kann verwendet werden. Die Oberfläche der Basis 2 ist nicht auf die flache Form beschränkt. Konkave und konvexe Form kann auf der Oberfläche der Basis 2 in einem Bereich bereitgestellt werden, in dem die Rotation des Solarpanels nicht gestört wird.
Die Basis 2 kann in einen Abschnitt zum Stützen des Solarpanels 10 und in einen Abschnitt zum Stützen des Stützbauteils 20 aufgeteilt werden.
Es ist vorzuziehen, dass die Basis 2, drei oder mehr Fußbauteile mit anpassbaren Längen hat, um Einstellung der Höhe der Basis 2 zu erlauben und Ebenheit der Basis 2 sicher zu stellen.
Photoelektrische Umwandlungselemente, d. h. photovoltaische Elemente, sind auf dem Solarpanel 10 angeordnet. Ein beliebiger Typ von photovoltaischen Elementen kann verwendet werden. In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum Sammeln von mit den entsprechenden photovoltaischen Elementen erzeugter Elektrizität und eine Vorrichtung zum Übertragen oder Speichern der Elektrizität nicht gezeigt.
In der Ausführungsform werden zurückgesetzte Abschnitte (in diesem Beispiel mehrfache Durchgangsbohrungen 13) in dem Solarpanel 10 ausgebildet. Die Durchgangsbohrungen 13 weichen von dem Zentrum des Solarpanels 10 ab. Die Durchgangsbohrungen 13 sind in gleichmäßigen Abständen auf einer virtuellen Linie eines Radiuses ausgebildet, der sich von dem Zentrum zu einem äußeren Umfang erstreckt. Eine Stützstange 21 des Stützbauteiles 20 erstreckt sich durch die Durchgangsbohrung 13. Positionen zum Ausbilden der Durchgangsbohrungen 13 sind nicht auf die Positionen gleichmäßiger Abstände beschränkt.
Als ein Beispiel für den zurückgesetzten Abschnitt können die Durchgangsbohrungen 13 miteinander verbunden sein und in einer schlitzartigen Form gemacht sein. Als ein weiteres Beispiel des zurückgesetzten Abschnitts kann eine Kerbe 130 mit einem Boden auf einer Seite des Solarpanels 10 bereitgestellt sein, auf der die photovoltaischen Elemente nicht angeordnet sind, wie es in 3 gezeigt ist. Die Kerbe 130 erstreckt sich von dem Zentrum zu einer äußeren Umfangsseite und ein Spitzenende der Stützstange 21 passt in die Kerbe 130. In dem Fall der kerbenartigen Form kann die optimale Position der Stützstange 21 für einen Installationsort, die Jahreszeit und entsprechendes beliebig gesetzt werden. Sogar wenn die Stützstange 21 bewegbar ist, kann die Struktur einfach und hochstabil gemacht werden, da die Stützstange 21 in die Kerbe 130 passt. Um die Passposition der Stützstange 21 mehr zu stabilisieren, kann ein Loch 131 mit einem Boden in dem Bodenabschnitt der Kerbe 130 ausgebildet werden und das Spitzenende der Stützstange 21 kann in das Loch 131 eingepasst werden.
In der gegenwärtigen Ausführungsform ist ein Verstärkungsbauteil 11 an den Umfangsabschnitt des Solarpanels 10 befestigt (siehe 4). Das verstärkungsbauteil 11 kann aus einem Metallmaterial, einem synthetischen Harzmaterial oder einem anorganischen Material mit exzellentem Wetterwiderstand oder Abnutzungswiderstand gemacht sein. Hebung des Solarpanels 10 kann effektiv dadurch verhindert werden, dass genügend Gewicht des Verstärkungsbauteils 11 sichergestellt wird, z. B. indem die Dichte des Verstärkungsbauteils 11 größer gesetzt wird als die Dichte eines Hauptkörperabschnitts des Solarpanels 10.
In dem Fall, in dem das Solarpanel 10 konstruiert ist, um mit seinem Umfangsabschnitt in Berührung mit der Oberfläche der Basis 2 zu rotieren, sollte das Solarpanel 10 vorzugsweise in der Form einer runden Platte oder einer elliptischen Platte ausgebildet sein, um einen Rotationswiderstand zu reduzieren. Jedoch wird eine polygonförmige Form nicht ausgeschlossen, wenn diese rotierbar ist. Ein Erhebungswinkel kann auch mittels der Form des Umfangsabschnitts gesteuert werden. Die Form der runden Platte oder der elliptischen Platte stellt eine hohe Laufruhe der Rotation bereit. Deshalb können solche Formen mechanische Belastung effektiv daran hindern, auf das Stützbauteil 20 und entsprechendes zu wirken.
Das Stützbauteil 20 hat die Stützstange 21 und einen Rotationsmechanismus wie etwa eine Gelenkkupplung 23. In dem Fall, in dem die Durchgangsbohrung 13 bereitgestellt ist, wird die Stützstange 21 in eine beliebige Durchgangsbohrung 13 des Solarpanels 10 eingeführt und an einer vorbestimmten Position festgemacht. Ein Festmachverfahren ist nicht speziell limitiert. Zum Beispiel kann eine Gewindekerbe an eine Umfangsoberfläche der Stützstange 21 ausgebildet werden und ein Paar Gewindemuttern kann an die Stützstange 21 geschraubt werden, wodurch das Solarpanel 10 mit den Gewindemuttern eingeklemmt wird.
Der Erhebungswinkel α des Solarpanels 10 kann durch Auswählen der Durchgangsbohrung 13 für das Einführen und durch Auswählen der Länge eines Wirkabschnitts 21V der Stützstange 21, die in die Durchgangsbohrung 13 eingeführt ist, gesetzt werden.
In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass die Stützstange 21 verlängert und kleiner gemacht werden kann. Wenn die Länge der Stützstange 21 verkürzt wird, kann das Solarpanel 10 einfach horizontal zu dem Installationsort gesetzt werden. Alternativ kann das Solarpanel 10 horizontal zu dem Installationsort durch Abnehmen des Spitzenendes der Stützstange 21 aus dem zurückgesetzten Abschnitt 13 gesetzt werden. Unter dem Gesichtspunkt der Installation ist die Struktur, in der die Stützstange 21 in keiner Situation aus dem Solarpanel 10 hervorsteht vorzuziehen.
In der gegenwärtigen Ausführungsform ist der untere Endabschnitt der Stützstange 21 an der Gelenkkupplung 23 festgemacht. Derart kann die Stützstange 21 unter einem beliebigen Winkel von 360° um die Gelenkkupplung 23 orientiert sein. Die Gelenkkupplung 23 ist an dem Zentrum der Basis 2 angeordnet. Die Anordnungsposition der Gelenkkupplung 23 an der Basis 2 kann beliebig ausgewählt werden.
Die Gelenkkupplung 23 ist mit einem rotierenden Schaft eines Motors 30 verknüpft, der ein Teil zum Anwenden einer Rotationskraft ist. Derart wird die Rotationskraft des Motors 30 auf die Stützstange 21 übertragen und das Solarpanel 10 rotiert mit der Rotation der Stützstange 21. Anordnungspositionen der Basis 2, des Solarpanels 10, der Stützstange 21, des Motors 30 und entsprechender können beliebig gewählt werden, solange das Solarpanel 10 rotiert werden kann.
Eine Änderung des Erhebungswinkels α des Solarpanels 10, die die Rotation des Solarpanels 10 begleiten, werden basierend auf 1, 2 und 5 erklärt.
Zunächst ist eine Eigenschaft des Solarpanels 10 zu einer Zeit, zu der die Sonne an dem Kulminationspunkt ist, in 2(A) gezeigt. Der Erhebungswinkel zu dieser Zeit ist mit α1 bezeichnet. Die Stützstange 21 ist an dem Solarpanel 10 im Wesentlichen senkrecht festgemacht und der Winkel dazwischen ändert sich nicht wesentlich. In dieser Ausführungsform ist eine Entfernung F von einem festgemachten Abschnitt (anderes Ende) der Stützstange 21 in der Durchgangsbohrung 13 zu einem unteren Ende (ein Ende) der Stützstange 21, die mit der Gelenkkupplung 23 verknüpft ist, (dieser Abschnitt wird als Wirkabschnitt 21v hierin referenziert) fest.
Wenn die Stützstange 21 in 1 von dem Zustand der 2A im Uhrzeigersinn rotiert wird, bewegt sich das Solarpanel 10 nach Westen, um einem Azimuth der Sonne zu folgen. Ein Zustand, in dem das Solarpanel 10 genau dem Westen zugewandt ist, ist mittels einer imaginären Linie in 1 gezeigt und ist in der Frontansicht und der Seitenansicht in 2(C) gezeigt. In jeder der 2(A), 2(B) und 2(C) ist die Frontansicht entlang der Richtung, die von Norden nach Süden zeigt, gezeichnet, und die Seitenansicht ist entlang der Richtung, die von Westen nach Osten zeigt, gezeichnet.
Wie offensichtlich von den Zeichnungen verstanden wird, ändert sich, wenn die Länge F des Wirkabschnitts 21v der Stützstange 21 fest ist und der Winkel zwischen der Stützstange 21 und dem Solarpanel 10 fest ist, eine Entfernung L von einer Verbindung 14 (Durchgangsbohrung 13) zwischen der Stützstange 21 und dem Solarpanel 10 zu dem Umfangsabschnitt des Solarpanels 10 mit der Rotation des Solarpanels 10. Beziehungen zwischen der Entfernung L (L1: dem Süden zugewandt, L2: dem Westen oder Osten zugewandt), der Länge F des Wirkabschnitts 21v der Stützstange 21 und des Erhebungswinkels α sind zusammen schematisch in 5 gezeigt.
Die Entfernung L der Verbindung 14 (Durchgangsbohrung 13) zwischen der Stützstange 21 und dem Solarpanel 10 zu dem Umfangsabschnitt des Solarpanels 10 kann maximiert werden, wenn das Solarpanel 10 dem Süden zugewandt ist. Diesbezüglich kann die Verbindung 14 (Durchgangsbohrung 13) zwischen der Stützstange 21 und dem Solarpanel 10 an der höchsten Position gesetzt sein, wenn das Solarpanel 10 dem Süden zugewandt ist. Mit einen solchen Konstruktion erhebt sich das Solarpanel 10 und sein Erhebungswinkel nimmt zu, wenn das Solarpanel 10 dem Westen zugewandt ist, wie aus 1, 2 und 5 verstanden wird.
Unter denselben Bedingungen nimmt der Erhebungswinkel des Solarpanels 10 auch zu, wenn das Solarpanel 10 dem Osten zugewandt ist (siehe 2(B)).
Sogar wenn der Erhebungswinkel zu einer Zeit, zu der das Solarpanel 10 dem Süden zugewandt ist, in Übereinstimmung mit der Sonnenkulminationshöhe gesetzt ist, so dass ein Winkel des Einfalls des Sonnenlichts auf das Solarpanel 10 im Wesentlichen gleich dem rechten Winkel gesetzt ist, gibt es einen Fall, in dem der Winkel des Einfalls auf das Solarpanel 10, der sich während Rotation erhöht, danach nicht der rechte Winkel wird. Jedoch ist es ersichtlich, dass die Effizienz der Energieerzeugung sich gegenüber. dem Fall verbessert, in dem der Erhebungswinkel des Solarpanels 10 in allen Richtungen (d. h. der einachsige Verfolgungstyp) konstant ist.
Ergebnisse der Effizienz der Energieerzeugung in dem Fall des Solargenerators 1 gemäß der Ausführungsform, die in 1 (durchgezogene Linie) gezeigt ist, und in den Fällen der vergleichbaren Beispiele (gestrichelte Linie: einachsiger Verfolgungstyp, gepunktete Linie: Typ mit flacher festgemachter Platte) sind in 6 gezeigt.
6 zeigt eine Beziehung zwischen einem Azimuth-Winkel der Sonne (horizontale Achse) und der Effizienz der Energieerzeugung (vertikale Achse). Es wird angenommen, dass der Solargenerator 1 das Solarpanel 10 der Sonne folgen lässt und dass ein Azimuth-Winkel des Solarpanels 10 mit dem Azimuth-Winkel der Sonne übereinstimmt. Der Azimuth-Winkel 0 indiziert den Süden und das Minus indiziert den Osten und das Plus indiziert jeweils den Westen. Die Höhe und der Azimuth der Sonne auf dem Frühlings-Äquinoktikum in Zentraljapan werden als ein Beispiel genommen. Eine Menge der Energieerzeugung in dem Fall, in dem das Solarpanel dem Süden zugewandt ist, und der Erhebungswinkel 30° ist, wenn die Sonne kulminiert, ist als 100% der Effizienz der Energieversorgung definiert.
Spezifikationen der Solargeneratoren, die in der Simulation verwendet werden, sind wie folgt. Der Erhebungswinkel α zu der Zeit, zu der das Solarpanel 10 dem Süden zugewandt ist, ist gleich 30° gesetzt, und gleichzeitig ist die Entfernung von der Gelenkkupplung 23 zu dem Berührungspunkt zwischen dem Umfang des Solarpanels 10 und der Basis 2 gleich 8 m, die Länge F des Wirkabschnitts 21v der Stützstange 21 ist 4 m und die Entfernung L von der Verbindung 14 zu dem Berührungspunkt zwischen dem Umfang des Solarpanels 10 und der Basis 2 ist 7 m.
Die Effizienz der Energieerzeugung in dem Fall, in dem das Solarpanel 10 dem Süden zugewandt ist und der Erhebungswinkel fest bei 30° ist und die Effizienz der Energieerzeugung in dem Fall, in dem der Erhebungswinkel des Solarpanels fest bei 30° ist und der Azimuth des Solarpanels dem Azimuth der Sonne gefolgt lassen wird, sind auch in 6 gezeigt. Ersterer (gepunktete Linie) in 6 indiziert den Typ mit flacher festgemachter Platte und letzterer (gestrichelte Linie) in 6 indiziert den einachsigen Verfolgungstyp.
Offensichtlich ist es vorzuziehen, dass das Solarpanel der Sonne unveränderlich und direkt (d. h. senkrecht) zugewendet ist. Um dies zu tun, kann die Länge des Wirkabschnitts 21v der Stützstange 21 geändert werden und/oder die Festmachposition der Stützstange 21 des Solarpanels 10 kann zum Beispiel in der radialen Richtung bewegt werden.
Eine Schräge kann auf der Oberfläche der Basis 2 bereitgestellt werden, um die Höhe des Umfangsabschnitts des Solarpanels 10 zu ändern, wodurch die Anpassung realisiert wird, die bewirkt, dass das Solarpanel direkt der Sonne zugewandt ist.
Wenn die Basis 2 Fußabschnitte hat, können die Fußabschnitte verwendet werden, um eine Neigung der Basis 2 zu ändern.
In den obigen Beispielen ist der Motor 30 bereitgestellt, um das Solarpanel 10 zu rotieren, und die Rotationsantriebskraft des Motors 30 wird auf das Solarpanel 10 durch die Gelenkkupplung 23 und die Stützstange 21 übertragen.
Als eine weitere Konstruktion zum Rotieren des Solarpanels 10 können, wie in 7 gezeigt ist, festgemachte Magnete aus N und S auf dem Umfangsabschnitt des Solarpanels 10 angeordnet sein und bewegbare Magnete können auf der der Basis 2 zugewandten Seite angeordnet sein. Derart kann ein Linearmotor konstruiert werden.
Es versteht sich, dass der Erhebungswinkel des Solarpanels 10, das auf der Oberfläche der Basis 2 rotiert, mittels Bereitstellen der konkaven Form und der konvexen Form oder des schrägen. Abschnitts auf der Oberfläche der Basis 2 in den obigen Beispielen bereitgestellt werden kann. Diesbezüglich wird eine Steuernockenstruktur unter Verwendung der Basis 2 als eine Steuernocke und unter Verwendung des Umfangsabschnitt des Solarpanels 10 als ein Nockenstößelabschnitt ausgebildet.
Wie in 8 gezeigt ist, kann ein verdickter Abschnitt 17 auf einer rückseitigen Oberfläche des Solarpanels 10 bereitgestellt werden und der verdickte Abschnitt 17 kann in Berührung mit der Oberfläche der Basis 2 gebracht werden, wodurch der verdickte Abschnitt 17 als der Nockenstößelabschnitt verwendet wird. Derart ist der Umfangsabschnitt des Solarpanels 10 nicht in Berührung mit der Basis 2.
Wie in 9 gezeigt ist, kann ein verdickter Abschnitt 18 auf der Oberfläche der Basis 2 bereitgestellt sein und eine untere Oberfläche des Solarpanels 10 kann in Berührung mit einer Frontfläche des verdickten Abschnitt 18 gebracht werden, wodurch der Umfangsabschnitt des Solarpanels 10 von der Basis 2 entfernt wird.
Darüber hinaus kann der verdickte Abschnitt 17 auf der rückseitigen Oberfläche des Solarpanels 10 bereitgestellt sein und der verdickte Abschnitt 18 kann auf der Oberfläche der Basis 2 entsprechend derart bereitgestellt sein, dass die verdickten Abschnitte 17, 18 einander berühren, um den Umfangsabschnitt des Solarpanels 10 von der Basis 2 zu entfernen.
Indem der Umfangsabschnitt des Solarpanels 10 von der Basis 2 entfernt wird, wird das Umfangsverstärkungsteil unnötig. Deshalb können die photoelektrischen Umwandlungselemente bis hin zu einer Position so nahe wie möglich an dem Umfangsabschnitt angeordnet werden. Darüber hinaus kann die Form des Solarpanels beliebig ausgestaltet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform lässt ein Folgesteuerbauteil (nicht gezeigt) das Solarpanel 10 der Sonne derart folgen, dass das Solarpanel 10 in einer optimalen Position in Bezug auf die Position der Sonne positioniert ist. Das Folgesteuerbauteil sollte vorzugsweise konstruiert werden, um den Betrag der Rotation des Solarpanels 10 mittels Sensorsteuerung unter Verwendung eines photoelektrischen Sensors oder entsprechendes oder mittels Programmsteuerung zu steuern.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oder deren Erläuterungen beschränkt. Die vorliegende Erfindung beinhaltet verschiedene Modifikationen innerhalb des Bereichs, der von Fachmännern abgeleitet wird, ohne von der Beschreibung des beanspruchten Schutzbereichs der Erfindung abzuweichen.
Der gesamte Inhalt der Literaturstellen der veröffentlichten Patentpublikationen etc., wie sie in der Beschreibung dargestellt sind, werden hierin inkorporiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-258347 A [0003]
JP 2007-19331 A [0003]

Claims

Solargenerator, umfassend: eine Basis und ein Solarpanel, welches in einer Umfangsrichtung rotiert werden kann, wobei das Solarpanel ein Folgebauteil hat, das die Basis berührt und wobei das Solarpanel mit einem unteren Endabschnitt des Folgebauteils in Berührung mit der Basis rotiert.
Solargenerator wie in Anspruch 1, wobei ein Stützbauteil zum Verfolgen einer Azimuth-Richtung an dem Solarpanel befestigt ist, und wobei das Solarpanel um eine Befestigungsposition des Stützbauteils rotiert.
Solargenerator wie in Anspruch 2, wobei ein Ende des Stützbauteils an der Basis rotierbar befestigt ist, und die andere Endseite des Stützbauteils an dem Solarpanel an einer Position abweichend von dem Zentrum des Solarpanels befestigt ist.
Solargenerator wie in Anspruch 2 oder 3, wobei das Stützbauteil eine Rotationskraft auf das Solarpanel anwendet.
Solargenerator wie in einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Umfangsabschnitt des Solarpanels als das Folgebauteil dient.
Solargenerator wie in Anspruch 5, wobei ein Verstärkungsbauteil mit Abnutzungswiderstand in einem Bereich des Umfangsabschnitts des Solarpanels ausgebildet wird, der die Basis berührt.
Solargenerator wie in Anspruch 6, wobei das Solarpanel eine Form einer runden Platte oder eine Form einer elliptischen Platte hat.
Solarpanel, welches in einem Solargenerator verwendet wird, wobei das Solarpanel umfasst: ein Verstärkungsbauteil, das einen Abnutzungswiderstand hat und das in einem Umfangsabschnitt des Solarpanels ausgebildet ist.