DE19832232A1 - Sonnenstrahlen - Umwandlung mit labil stehender, verankerter und abgestützter der Sonne nachlaufender Y-Achse sowie ausgewuchteter X-Achse - Google Patents
Sonnenstrahlen - Umwandlung mit labil stehender, verankerter und abgestützter der Sonne nachlaufender Y-Achse sowie ausgewuchteter X-AchseInfo
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Abstract
Bekannte Anlagen haben einen stabilen Standpunkt. Haben folglich zur Durchführung von Leitungen und Schläuchen, um das Abfangen Schwenkbewegungen zu bewerkstelligen, wenig Platz. DOLLAR A Der Ständer (8) wird als Rohrkonstruktion mit einem tragenden Zwischenboden (7) und mit darauf labil gelagertem Getriebegehäuse (16), die Y-Achse bildend, versehen. Daran werden die Teile Verlängerung (18) und Glocke (19) angebracht. Der Antriebszapfen (15) wird am Zwischenboden festgehalten, folglich dreht sich die Glocke, die federnd abgestützt wird. An der Glocke befinden sich antgegengesetzt und um 90 DEG versetzt die Einschweißmuffen (23) mit Zwischenstück für die X-Achse. Es können so alle Kabel- und Schlauchleitungen bequem und im Schlepp für alle notwendigen Schwenkungen nach unten geführt werden. Die X-Achse wird vom Zwischenstück (37) festgehaltenem Abtriebszapfen (32) und daran schwenkbar das Getriebegehäuse (33) gebildet. DOLLAR A Sonnentankstellen für den Serieneinsatz zur Energiegewinnung.
Description
Vorrichtung zur Durchführung einer sich selbst versorgenden Einständer Energie-
Umwandlungs-Anlage mit labil stehender und abgestützter Y-Achse, mit Ortungs- und
Gebersystem. Ost-Süd-West schwenkend, mit kontinuierlicher oder diskontinuierlicher
Verstellung des bei Sturmböen nachgebenden Energie-Aufnahmerahmens. In einer zweiten
Achse schwenkend ausgewuchtet und mit Montagestellung versehen zum Zweck und
Erlangung des jeweilig günstigsten Winkels bei der Montage und des Strahleneinfalls bei der
Umwandlung, notwendig geworden durch täglich veränderten Zenit der Strahlenquelle.
Nicht behandelt sind, da schon behandelt, der zur Verfügung stehende Antrieb für die Y- und
X-Achse mit 12 V Scheibenwischermotoren sowie die zur Vollautomatik gehörenden Orter.
Behandelt dagegen die labile Lagerung der Y-Achse sowie die Lagerung der X-Achse und die
Vorrichtung des Auswuchtens der X-Achse für die aufzunehmenden verschiedenen Umwand
lungsarten wie Photovoltaik, Kollektoren und Spiegel.
Somit wird hier das kompakte Schwenksystem behandelt mit im Fuß befindlichem Raum für
Geräte zur Einspeisung durch Erd- oder Freileitung ans Netz.
Photovoltaik zur direkten elektrischen Energieumwandlung und Flüssigkeiten die durch die
Sonnenstrahlen aufgeheizt werden sind bekannt. Bekannt sind verstellbare Spiegel die die
Sonnenstrahlen auf eine konstant angeordnete Wand mit der montierten Umwandlungsart wie
Kollektoren lenken. Bekannt sind die in Ost-West-Richtung konstant angeordneten Ständer,
Gebäudeflächen oder Gestelle die es auf der südlichen Seite ermöglichen diesen Anlagen zu
betreiben. Diese konstante Anordnung ist natürlich vorteilhaft wenn auch eine konstante
Strahlenquelle als Bedingung vorhanden ist. Da die Erde um die Sonne kreist verändert sich
fortlaufend der Standpunkt zur Sonne. Die tatsächliche Strahlenquelle bewegt sich somit vom
Standort der Energieumsetzung kontinuierlich von Ost über Süd nach West demzufolge
können diese Anlagen nur einen verschwindend kleinen Teil der Strahlung in laufend neue
Energie umsetzen. Zusätzlich wandert der Höhepunkt (Zenit) der Sonne was wiederum einen
Abschlag an Energie bedeutet. Nachsteuerbare Anlagen mit herkömmlicher Steuerung sind
versucht worden und erbrachten zwar den Ertrag aber dieser vermindert sich durch den hohen
Energieeinsatz, zur Steuerung der Anlage und gegebenenfalls zusätzlicher menschlicher Arbeit,
auf einen geringen nicht rechenbaren Nutzen. Hier der Beweis, denn andernfalls würde die
Industrie diese Anlagen in hohen Serien produzieren wenn sie sich rechnen würden.
Jedoch wurden bereits erhebliche Anstrengungen unternommen doch noch die Sonnenstrahlen
besser zu nutzen. So sind folgende Aufzeichnungen bekannt.
Hier veranschaulicht ein Patent wie man die X-Achse durch Seil- oder Kabelzug (16 und
18) zur Aufnahme von Sonnenstrahlen steuern kann. Gegenhalterung ist ein federnder
weiterer Seil- oder Kabelzug (22 und 24). Eine Saisonänderung wird durch das Einstellen
neuer Kabellängen bewirkt. Ständige Wartung notwendig. Nicht sicher gegen Windlast.
Die Y-Achse ist angetrieben mit einem Zeitberechnungsurmotor (78) für 360° Umdrehung
und einen gleichbleibenden schneller umlaufender Motor (74) mit dem der Schnellgang
betrieben wird. Vom Verbundnetz oder eigene zusätzliche Stromversorgung abhängig.
An der Abtriebswelle des Motors (10) ist in Verlängerung die Achse (12) angeflanscht.
Diese Konstruktion ist nicht selbsthemmend, folglich störanfällig gegen Windlast.
Dieses Patent beinhaltet den Wärmetausch von Sonnenstrahlen zu einer Flüssigkeit. Die
zu schwenkende Y-Achse ist angetrieben mit einem Wechselstrom-Motor dessen Speisung
laut US Patentschrift mit 110 Volt bei 60 Herz erfolgt. Also ist das System vom Verbund
netz oder eigener zusätzlicher Stromversorgung abhängig.
Beim Verstellen ist die X-Achse von Bolzen, an der vorgesehenen Lasche mit Bohrungen
für verschiedene Einstellungen versehen, zu befreit und von Hand entsprechend der
Bohrungen zu schwenken um durch Bolzen abermals abgesteckt zu werden. Um ein
Scheitern zu verhindern darf der Kollektor nicht zu schwer und die Windkräfte nicht zu
groß sein. Bei böigem Wind kann diese Handverstellung unmöglich werden.
Eine Patentschrift zeigt hier auf wie durch Spiegelungen Sonnenstrahlen von mehreren
Standpunkten aus auf einen Sammler (13) konzentriert werden können um Temperaturen
bis 860° zu erzeugen.
Jede Y-Achse (39) und damit die Spiegel werden über eigene Zahnuntersetzung (57 und
59) durch Motoren gesteuert. Da hier eine Stirnraduntersetzung (Zahnflanke zu Zahn
flanke) vorliegt ist dies für von außen kommende Kräfte (Windlast) ein schwacher Punkt im
System. Da bedingt durch die Bauweise die Kräfte an den Flanken der einzeln ineinander
greifenden Zähne, je nach seitlicher Ausladung der Spiegel, zu groß werden.
Die X-Achsen werden jeweils über Schneckenriebe mit eigenem Motor gesteuert.
Das System wird durch die Energie des Verbundnetzes oder eigene zusätzliche Energiever
sorgung betrieben.
Ist ein Patent welches ein zweiachsiges mechanisches Gestell zur Sonnenstrahlenaufnahme
aufzeigt. Die Achsen werden über Zahnriementriebe durch Servo-Motoren gesteuert. Wie in
der Patentschrift angegeben müssen sich die Zähne des Zahnriemens mit den Zahnscheiben
paaren um grobe Toleranzen zu vermeiden. Da bei beiden Antrieben eine Umschlingung
über mehrere Zähne erfolgt, liegt die Windlast insbesondere bei der Y-Achse als Bean
spruchung auf Zug jeweils auf einer Zahnriemenseite. Bei Dehnung des Zahnriemens
müssen beide Seiten, zur Richtungseinhaltung zur Sonne, gleichmäßig gespannt werden. Es
erfolgt ein Energieverlust durch diese zusätzliche Richtungsänderung des Zahnriemens. Von
dem Drehmoment der Windlast an der Y-Achse ausgehend ist die Zahnriemenübersetzung
zum Motor auf keinen Fall selbsthemmend. Eine Möglichkeit zur Einbremsung der Achsen
müßte vorgesehen werden.
Laufender Anlauf der Motoren und die damit verbundene hohe Stromaufnahme, um den
jeweiligen Zug der Sonne nachfahren zu können, sind von Nachteil da ein Untersetzungsge
triebe fehlt. Stromentnahme erfolgt vom Verbundnetz oder von einem zusätzlichen Strom
erzeuger.
Ein Patent welches die Sonnenstrahlen über einen oder mehrere Spiegel zu einem Mittel
punkt schickt um diese dort konzentriert zur Energieumwandlung, in Wärme, vor dem
Strahlenmittelpunkt abzufangen und zu verwerten. Fig. 3 in der US Patentschrift zeigt
nur eine Skizze deren konstruktiven Aufriß in irgend einen Maßstab erhebliche maßliche
Änderungen und Zufügung von Teilen mit sich bringt. Außerdem ist die dort gezeigte
Lagerung des Rohrkörpers instabil. An einem Punkt und in einer Gabel gelagert und von
dieser Lagerung entfernt im Rohrkörper die X-Achse an der die Spiegel befestigt werden
und die Getriebe mit Motoren (17 und 18) das geht räumlich und gewichtsbedingt nicht.
Für sehr kleine Ausführungen, als Modell, evtl. machbar.
Ist ein Patent das einen mechanischen Schwenktisch, in seiner Achse nach links und rechts
schwenkend, aufzeigt.
Das äußere Rohr ist beidseitig axial gelagert, folglich ist nur eine Schwenk- oder Drehbe
wegung möglich. Dieser Schwenktisch wird hydraulisch oder pneumatisch betrieben.
Demzufolge benötigt er alle Zusatzgeräte die zum Betrieb der Hydraulik oder Pneumatik
benötigt werden. Es fängt bei den Leitungen mit Steuerventil an und endet beim Motor der
den Druck, in bar, über eine Pumpe erzeugt. Der Motor wird vom Verbundnetz oder eines
zusätzlichen Energieerzeugers gespeist. Weiterhin gehört ein elektrisches Steuergerät für
die Funktionen der Pumpe und Ventile dazu wenn diese nicht von Hand bedient werden
sollen.
Für Schwenkungen der Y-Achse die bestenfalls auf den Schwenktisch aufgebracht werden
kann ist dieses System wegen der vielen zusätzlichen Zusatzgeräte und Teile unrentabel.
Dieses Patent arbeitet mit einem von Hand hochgezogenem Gewicht, zusammengesetzt aus
dem Tragmast, außer Fuß, und der noch an diesem zu installierenden Masse, die so hoch
gezogene Last drückt nach dem Loslassen mit einem Kolben auf eine Flüssigkeit die sich in
einem Zylinder befindet. Die Viskosität der Flüssigkeit wurde für diesen Zweck eingestellt,
so eingestellt daß sie sich durch eine konstante Bohrung in einer gewissen Zeit drängt. Eine
Feder zum dagegenhalten ist mit von der Partie. Die Last fällt und schwenkt hervorgerufen
durch eine gedrillte Nut in der ein Führungskeil sitzt. Ist der Kolben an seinem untersten
Punkt angelangt so muß am nächsten Tag mittels Hebelkraft aber von Hand, die Last
hebend und schwenkend an seinem Ausgangspunkt gebracht werden. Dieser Hebevorgang
muß immer zum gleichen Tageszeitpunkt und über die Zeit der Funktion der Anlage erfol
gen um nicht vor oder nach dem Sonnengang, von Ost nach West, eine ungenaue Einstel
lung zu haben.
Es sei denn eine umständliche Skala, angebracht am Gestell, mit persönlichem Uhrenver
gleich zeigen an wie weit man zu dieser Zeit heben darf. Die Viskosität ändert sich durch
die jeweilig vorhandene Temperatur und drückt sich entsprechend durch die konstant
bleibende Düsenbohrung. Die Änderung erfolgt schon zwischen direkter und diffuser
Strahlung der Sonne.
Dies vernachlässigt die Patentschrift da wahrscheinlich tägliche beabsichtigt ist in der Zeit
gleiche Rückstellung des für die Schwerkraft benutzten Gewichts, von Hand um den Trag
mast immer in der gewünschten Ausgangsrichtung zu haben, vorzunehmen. An dem Trag
mast ist immer ein gleiches Gewicht, der Düsenbohrung entsprechend, an Modulen oder
Kollektoren mit Gestell bei deren Austausch zu installieren.
X-Achse ist nicht vorhanden da nur ein Tragmast beschrieben wurde.
Eine Konstruktion die durch eine senkrechte Säule feststehende Y-Achse aufweist. An
dieser Säule ist in einem konstantem Winkel ein weiteres Rohr für eine Schrägachse mit
Abstandshaltern angeschweißt. In diesem Rohr ist die Schrägachse, an der die Solarkol
lektoren konstant angebracht sind, gelagert. Eine Kettenraduntersetzung mit Elektromotor
soll die Schrägachse schwenken. Vorgesehen, in der Offenlegungsschrift, ist auch ein
hydraulischer oder pneumatischer Motor.
Von außen kommende Windkräfte bearbeiten das schwächste Glied in der Anordnung, folg
lich die Kette, insbesondere durch die beim Schwenk erfolgte Schwerpunktverlagerung her
vorgerufen durch den dann schräg gestellten Solarkollektor mit seinem Montagegestell.
Motor und Steuereinrichtung verbrauchen Energie die zur Verfügung gestellt werden muß.
Der Motor muß ein Getriebe haben oder als Schrittmotor ausgebildet sein. Wie aufgezeigt
ist das System nicht selbsthemmend folglich muß auch hier eine Möglichkeit gefunden
werden den Windkräften zu trotzen.
Ein Getriebe wird hier erläutert das als Verfahren und dazu die Vorrichtung zur Ausführung
zum Patent angemeldet wurde. Anmeldetag ist der 20.10.1992. Angemeldet und erdacht
vom gleichen Verfasser wie diese Schrift.
Getriebe der Bauart nach DE OF 42 19 660 A1 mit folgender Besonderheit. Die Drall-Ge
windepaare haben eine selbsthemmende Steigung. Es entfallen alle Teile für die Rückmel
dung der geschwenkten Grade des Abtriebszapfens. Somit ist der Schwenkzylinder nur über
die Einganswelle zu betätigen. Der Abtriebszapfen blockiert bei einer Drehung von außen
mit seinem Drall-Gewinde und hier sind, ob Betätigung oder Stillstand; mindestens immer
23 Zähne im Eingriff.
So ist das System in gleicher Bauweise als Schwenkzylinder der Y-Achse (0-180°) und
der X-Achse (0-90°) einsetzbar.
90° wegen der Installation der Module, Kollektoren oder Spiegel bei senkrechtem Stand des
Aufnahmegestells. Die Getriebe sind aus gleichen Teilen, da beabsichtigte Massenfertigung,
zugeschnitten. Für beide Achsen sind nur die Baulangen der Teile unterschiedlich. Die Ge
triebe, Baureihe 53 (53 mm Durchmesser des Zylinders), bringen bei Verwendung von
Gleichstrommotoren (Scheibenwischermotor 12 Volt Gleichstrom) am Abtriebszapfen aus
42CrMo4 Material mit 28 mm Durchmesser ein Drehmoment von 400 Nm. Das Getriebe ist
wie in der Offenlegungsschrift beschrieben selbsthemmend und ist über 25 Jahre vollkom
men wartungsfrei. Die Gleiteigenschaften der Getriebeteile sind dank vollkommener
Lagerung in Öl ausgezeichnet. Das Getriebe hat eine sehr hohe Festigkeit gegenüber von
außen wirkenden Windkräften da, wie schon geschrieben, eine zweistellige Zahl an Zähnen
ununterbrochen im Eingriff sind und der Motor bei Stillstand nicht mit Energie zum
Gegenhalten zu beaufschlagen ist.
Eine Sammlung bekannter Konstruktionen zur Nutzung von Sonnenstrahlen
Absatz 1
zeigt auf, daß bei konstanter Installation an Hausdächern nur 10,5% der von der Sonne
kommenden Lichtstrahlen in Energie umgewandelt werden.
89,5% gehen durch Reflexion an der Solarzellenoberfläche verloren.
Eine patentierte zweiachsige Solarnachführung mit Sensorsteuerung. Ein Parabolspiegel als
Konzentrator von Sonnenstrahlen die sich in einem über den Parabolspiegel durch Streben
angebrachtem Feld, in dem die Umwandlung erfolgt konzentrieren. Der Parabolspiegel
wendet sich je nach Sonnenlage der Sonne zu. Angetrieben über Schneckengetriebe mit
Servo-Motoren, mit entsprechender Steuerung, die aus dem Verbundnetz oder eines
zusätzlichen Stromerzeugers gespeist werden.
Ein Haus dessen Dach in einer konstanten Lage zur Spiegelung von Sonnenstrahlen
parabolförmig gebaut ist. Die so erhaltene Parabolgrundform wird mit Spiegel so ausgelegt,
daß die Sonnenstrahlen zu einem über dem Haus befindlichen Thermokollektor, der an
einem schwenkbaren Bügel in der Brennlinie des Reflecktors über dem Dach und beidseitig
an der Stirnseite befestigt ist, gebündelt werden. Der Bügel wird von einem Schneckentrieb
dem reflektiertem Sonnenstrahl nachgeführt.
Der Schneckentrieb muß für die Aufnahme hoher Flankenpressung ausgelegt sein.
Hierzu ist ein entsprechender Servomotor und die Elektronik notwendig. Alles wird vom
Verbundnetz oder einem zusätzlichen Stromerzeuger gespeist.
Zweiachsig nachgeführte Thermokollektoren mit trapezförmigen Aluspiegeln als Booster.
Die Azimuthachse wird mit einem Getriebemotor angetrieben, die Elevationsachse mit
einem Spindelmotor. Alles aus dem Verbundnetz oder einem zusätzlichen Stromerzeuger
gespeist.
Seite 211 Spalte links/ Absatz 1
1978 beschrieb M.E. Dorian eine Solarkollektor-Nachführung.
Seite 211 Spalte links/ Absatz 1
1978 beschrieb M.E. Dorian eine Solarkollektor-Nachführung.
Bei der die Solarzellen den Strom für die Nachführung liefern. Verwendet wurde eine Licht
sensorsteuerung mit Nachrückführung, Abschaltung bei bedecktem Himmel und
Temperaturautomatik, die den Kollektor bei zu hoher Temperatur aus der Sonne dreht.
Hier wird nur die Tatsache der Publikation einer Nachführung erwähnt ohne ins Detail zu
gehen.
Seite 211 Spalte links/Absatz 2
Zweiachsige sensorgesteuerte Solarnachführung stellte D.E. Moeller 1977 vor.
Seite 211 Spalte links/Absatz 2
Zweiachsige sensorgesteuerte Solarnachführung stellte D.E. Moeller 1977 vor.
Die mit konischen Konzentratoren ausgerüsteten Solarzellen sind samt den Nachführ
motoren in einem kuppelförmigen Klarsichtgehäuse untergebracht. Dadurch wird die
Windlast vermindert. Die Anlage ist autark, bezieht also den Strom als den Batterien und
wurde als Stromaggregat zum kathodischen Korrosionsschutz für Pipelines eingesetzt.
Durch den Einschluß in einem durchsichtigen Gehäuse wächst die Temperatur erheblich da
die notwendige Kühlung durch die Luft entfällt. Die Nachführmotoren benötigen sehr viel
Strom da sie mit den zu dieser Zeit üblichen Getrieben arbeiten.
Seite 211 Spalte links/ Absatz 3.
Seite 211 Spalte links/ Absatz 3.
Gemeinsam ist allen beschriebenen US-Suntrackern, daß keine Details zum Antrieb mitge
teilt werden. Vom Stromverbrauch und mechanischem Aufwand ist nirgends die Rede.
Hier die ab 1979 auftauchende deutsche Beschreibung von ein- und zweiachsigen Nach
führungen für große Kollektorflächen. Motoren werden vom Verbundnetz oder zusätz
lichem Stromerzeuger gespeist.
Seite 211 Spalte rechts/Absatz 1.
Seite 211 Spalte rechts/Absatz 1.
1981 publizierte H. Weik in der Zeitschrift Sonnenenergie und Wärmepumpen eine
einachsige Low Cost (niedrige Kosten) Nachführung für Thermokollektoren.
Ein uhrengesteuerter Synchronmotor bewegt mittels Gewindespindel einen Schlitten, an
dem ein Seilzug befestigt ist. Dieser bewegt über zwei Umlenkrollen den Kollektor. Wie
beschrieben wird ist das System zwar billig, aber sperrig und netzabhängig.
Auf dem Drehteller sind mehrere Ständer mit Kollektoren konstant jedoch in der X-Achse
schwenkbar aufgebaut. Es wird beabsichtigt große Kollektorflächen zu installieren.
Y-Achse als Drehkranznachführung für große Kollektorflächen benötigt schon eine ent
sprechend hohe Motorkraft 220 V die aus dem Verbundnetz oder zusätzlicher Stromer
zeuger entnommen wird.
X-Achse, ist durch Stangenverbund von Reflektor zu Reflektor mechanisch schwenkbar.
Patentanmeldung 1980 der Nachführsteuerung für eine Achse.
Eingesetzt wird dabei ein kleiner Gleichstrom Servomotor, der seinen Strom direkt aus
zwei kleinen Solarzellen bezieht. Die Solarzellen sind im spitzen Winkel zueinander
angeordnet. Auf der Motorachse sitzt ein Hebelarm, der über eine Kontaktfeder den
eigentlichen Nachführmotor links oder rechts steuert.
Bei einem in England 1984 angemeldeten Patent ist eine Nachfürsteuerung aufgezeigt. Es
sind zwei Solarzellen durch eine Wand voneinander getrennt. Eine Seite wird bestrahlt um
den Strom für den Antrieb zu liefern. Die andere Seite liegt im Schatten und wirkt als Sperr
diode.
Seite 221 Absatz 1.
Seite 221 Absatz 1.
1980, versuchte MAN, eine zweiachsige Nachführung, den "Helioman" zum Patent
anzumelden. Es handelt sich um eine konventionelle Anlage mit elektromechanischem
Antrieb, Sensoren und Computersteuerung zur Nachführung von 40 m2 Solarmodulfläche,
die keine neuen Gesichtspunkte bietet.
Mit Millionenaufwand wurden einige Exemplare gebaut, ausprobiert und verschrottet.
Seite 22/ Absatz 2.
Seite 22/ Absatz 2.
Noch gigantischer waren die konventionellen zweiachsigen Tracker die ARCO-Solar 1982
und 1983 bei Hesperia in Californien baute. Jeder Tracker führt 256 Module nach, gesteuert
von einem Mikrocomputer mit Kalenderprogramm. Bemerkenswert ist, daß versucht
wurde, weitgehend Serienteile für die Anlage zu verwenden.
Seite 221 Absatz 3.
Seite 221 Absatz 3.
1982 legten Hession und Bonwick, ein australisches Team, einen Erfahrungsbericht mit
einer extrem sparsamen, sensorgesteuerten 12 Volt-DC-Nachführung vor. Erstmals
wurde dem Stromverbrauch der Nachführung Aufmerksamkeit gewidmet. Die Autoren
führten einen 2,34 m2 großen Kollektor drei Jahre lang störungsfrei der Sonne nach.
Der Suntracker benötigte durch Intervallbetrieb nur 1 Watt pro Tag, so daß die Energie von
einem kleinen Solarmodul bezogen werden konnte. Die Lichtsensorsteuerung mit Photo
transistoren arbeitete auf 0,1 Grad genau. Diese Aussage gelten für die Steuerung. Wie aber
verhält es sich mit den Motoren und Schneckengetrieben die keiner großen Flankenpressung
standhalten. Die Thermokollektoren werden in verschiedenen Formen gebaut. Hier handelt
es sich um einen der einen kleinen Widerstand gegen den Wind hat.
Auf größere Anlagen, die windanfälliger sind, ist dieses System nicht übertragbar. Das trifft
insbesondere auf Anlagen der Photovoltaik zu.
Seite 22/ Absatz 4.
Seite 22/ Absatz 4.
R. Laroche von der Firma IPH hat eine Elevationsnachführung mit Spindelantrieb und
Timersteuerung entwickelt, die für 2 m2 bis 8 m2 zuverlässig arbeitet. Elevation gleich einer
hebenden die X-Achse.
Seite 22/ Absatz 5.
Seite 22/ Absatz 5.
Richtungweisend sind Arbeiten über zweiachsige Solarnachführungen, bei denen nur die
Azimuthachse motorbetrieben ist und die Elevationsachse indirekt mit verstellt wird.
Die NASA meldete schon 1977 ein Patent für eine parallaktische Montierung an, bei dem
der Sonnenkollektor drehbar auf einer doppelt gekröpften Welle gelagert ist. Kollektor und
Welle, die parallel zur Erdachse steht, können mittels unabhängig voneinander wirkender
Getriebemotoren gedreht werden. Diese Lösung verursacht einen großen Getriebeaufwand
mit den entsprechenden Motoren. Stromaufnahme vom Verbundnetz oder zusätzlicher
Stromerzeuger.
Siehe US Patent 4,172,739 von 1977,
hier in dieser Aufzeichnung zum Prüfungsverfahren entgegengehaltene Druckschriften nach
§ 44 Pat.G. als 1. behandelt.
Bei dieser zweiachsigen Montierung wird die senkrechte Azimuthachse (Y-Achse) ange
trieben und die waagerechte Elevationsachse (X-Achse) durch einen senkrecht zum
Modul befestigten Hebelarm geneigt. An der Spitze des Hebelarms ist ein Seil befestigt,
dessen anderes Ende vorzugsweise am Boden befestigt ist. Wenn sich die Azimuthachse
dreht, beschreibt die Spitze des Hebelarms genau den Tagesbogen der Sonne, wobei sich
das Seil auf einen Kegelmantel bewegt.
Hier wurden die von außen kommenden Windkräfte nicht berücksichtigt.
Seite 23/ Spalte rechts/ Kapitel "Nachführung ohne Motoren".
Seite 23/ Spalte rechts/ Kapitel "Nachführung ohne Motoren".
Die Furcht vor dem Versagen von elektromechanischen Systemen bei Solarnachführungen
hat viele Erfinder veranlaßt, sich Gedanken über Nachführungen ohne Motor zu machen.
Experimentiert wurde vor allem mit:
- - temperaturabhängiger Dehnung von Festkörpern
- - temperaturabhängiger Dehnung von Flüssigkeiten
- - Schwerkraft
Seite 23/ Spalte rechts/Kapitel "1. Dehnbare Festkörper als Stellglieder".
In Amerika wurde mit Bimetall als Stellglieder für Suntracker experimentiert. Meist wurden
Bimetallspiralen direkt der Sonne ausgesetzt um so Stellkraft zu erzeugen. Ein Versagen
bei unterschiedlicher Wärme liegt auf der Hand.
Seite 23/ Spalte rechts/letzter Abschnitt.
Seite 23/ Spalte rechts/letzter Abschnitt.
1977 wurde eine deutsche Erfindung bekannt, die einen sonnenunabhängigen Bimetalltrieb
vorsah. Hierbei sind die Bimetallspiralen in einem heizbaren Gehäuse untergebracht. Die
Temperatur wird über einen Timer und ein Potentiometer entsprechend dem Sonnenstand
geregelt. Die Linearbewegung der Bimetallelemente wird dann über eine Zahnstange auf ein
Ritzel übertragen und so in eine Drehbewegung umgeformt.
Das Gehäuse muß geheizt werden. Wer nimmt die von außen kommenden Windkräfte auf.
Wenn überhaupt dann nur für Miniatur-Anlagen zu gebrauchen.
Seite 24/ Spalte links/Absatz 1.
Seite 24/ Spalte links/Absatz 1.
Ein australisches Team publizierte 1978 eine Erfindung, bei der ein trogförmiger Solar
kollektor durch dehnbare Metallstäbe in einem Gehäuse geschwenkt wird. Nach Ansicht
des Publizisten wird auf 60 Seiten mit 25 Zeichnungen versucht, eine simple mechanische
Schwenkbewegung zu erklären, was aber nicht gelingt.
X-Achse
Flüssigkeit als Stellglied. Bei dieser Elevations-Nachführung wird der Montierungsrahmen
von zwei flexiblen Behältern im Gleichgewicht gehalten. Die Behälter sind mit Flüssigkeit
oder Gas gefüllt und über eine Pumpe miteinander verbunden. Je nach Sonnenstand wird die
Flüssigkeit von einem in den anderen Behälter gepumpt und so der Neigungswinkel der
Module verändert.
Y-Achse nicht vorhanden.
Die amerikanische Erfindung aus dem Jahre 1983, die jetzt von Kyocera (Japan)
hergestellt wird, ist eine der wenigen serienmäßig hergestellten Nachführungen auf dem
Weltmarkt. So wird es in diesem Bericht 5/89 publiziert.
Danach wird die Drehachse des Montagerahmens in Nord-Südrichtung gestellt. Am Ost-
und Westende des Rahmens sitzt je ein gasdichter Zylinder, wobei der westliche Behälter
größer ist. Beide sind mit einer flüchtigen Flüssigkeit gefüllt und über eine Leitung mit
einander verbunden. Der Westkanister enthält zusätzlich eine zweite flüchtige Flüssigkeit
mit anderen Dampfdruck, die als Gasfeder wirkt. Je nach Sonnenstand werden die Flüssig
keitsbehälter von der Sonne bestrahlt oder von einem kleinen Blechschild beschattet. Bei
Erwärmung eines Zylinders wandert die Flüssigkeit zum kühleren Zylinder. Die Gewichts
verlagerung kippt den Rahmen. Bei bedecktem Himmel versagt diese Ausführung natürlich.
Nachteilig ist der geringe Neigungswinkel.
Thermohydraulische Nachführung aus Amerika. Die Antriebskraft liefert ein Kolben der in
einem Zylinder so angebracht ist, daß er sich nach beiden Richtungen verschieben kann. An
den Enden des Zylinders münden die Rohrleitungen von zwei Behältern, die mit einer
expansiblen Flüssigkeit gefüllt sind. Pendelbetrieb denn die Flüssigkeit des wärmeren
Behälters drückt den Kolben in eine Richtung. Kolbenhub beträgt nur 200 bis 250 mm.
Siehe 7. Deutsches Patent DE 34 21 411 C1.
Von einem integrierten Elektromotor angetriebenes eine Hubbewegung ausführendes
linear wirkendes Stellglied. Trapez-Spindel die von Hand heraus gedreht eine gewünschte
vorweg eingestellte Länge plus mit Huberweiterung, durch Motorkraft, eine Gesamtlänge
ergibt. Es führt eine lineare Bewegung zum unterstützen oder spreizen aus.
Ein Verfahren und dazu die Vorrichtung zur Anwendung vom gleichen Verfasser wie diese
Schrift.
Es handelt sich hierbei um einen Schwenkzylinder der mechanisch zu betätigen ist. Diese
Schwenkzylinder beinhalten zwei Steilgewindepaare die gegenläufig arbeiten und den Ab
triebszapfen schwenken. Die Steigung der Steilgewinde liegt in dem nichthemmenden Be
reich. Durch mechanische Kolbenverstellung wird das System jedoch selbsthemmend, kann
deshalb nur vom Abtriebszapfen aus betätigt werden. Folglich zählt dieser Trieb nicht zu der
Gattung der Schraubengetriebe.
Sie beinhalten eine mechanische Verdrehrückmeldung des Abtriebszapfens.
Er ist nicht für den Einsatz eines Schwenksystems mit Blockierung der Abtriebswelle
geeignet, da er Steilgewinde beinhaltet und keine Drallgewinde (siehe Zusatz
DE OF 42 35 290 A1) die selbsthemmend sind.
Siehe weiter unter 9. dieser Schrift.
Siehe weiter unter 9. dieser Schrift.
Diese Offenlegungsschrift zeigt in einer nicht durchdachten Systemskizze eine
für den Einreicher mögliche Mobilstation auf. Der Anmelder bemerkt jedoch in der
Kurzfassung, daß es sich hier um kleinste Dimensionen handeln soll.
Schon beim Entwurf wie bei der Konstruktion (5 : 1, 2,5 : 1 oder 1 : 1) dieses aufgezeigten
Systems treten erhebliche Dimensionsverschiebungen auf. Außerdem sind viele Funktionen
mit seinen Werkstücken nicht vorhanden.
Dimension und wie wird der Teleskopmast für die Windenergie ein- und ausgefahren?
Abmessungen und wie wird der Rotor ein- und ausgeschwenkt?
Teilweise gespeist vom Verbundnetz oder eines zusätzlichen Stromerzeugers.
Alles offene Fragen die nach ihrer Beseitigung ein vollkommen anderes Bild, jetzt einer
Skizze, ergeben. Wie es in der Offenlegungsschrift aufgezeigt wurde ist es nur ein
Wunschbild welches an den tatsächlichen Dimensionen scheitert.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde hier weitgehende Mängel aller vorhergehenden
Anlagen auszuschalten und unter neuen schöpferischen Gesichtspunkten eine stabile Vor
richtung zu schaffen die auch in Serie gefertigt werden kann.
Sie soll sich nach den Sonnenstrahlen automatisch ausrichten.
Sie soll keine komplizierten Einstellungen bei der Montage verursachen.
Sie soll alle Arten der Energieumwandlung, die durch Sonnenstrahlen möglich sind, auch in
gemischter Form aufnehmen.
Sie soll bei allen Arten der Umwandlung ein eigenes getrenntes Bordnetz, durch das
System der Photovoltaik, beinhalten und sich dadurch selbst versorgen.
Sie soll, wenn kein Nutzen durch die Sonneneinstrahlung zu erwarten ist, keine zusätzliche
Energie vergeuden. Folglich am Platz ohne Strom, außer dem sehr geringen Strom für
die Orter, verharren und doch gegen die eventuell von außen kommenden Windkräfte
stand halten.
Das Bordnetz für die Eigenversorgung soll bei Dunkelheit und Gewitter abgeschaltet sein.
Auch in dieses Situation müssen die Windkräfte ohne Strombedarf abgefangen werden.
Bei der Bestückung mit Modulen der Photovoltaik muß eine gewisse Kühlung vorhanden
sein.
Zur deutschen Patentanmeldung 198 01 213.6 vom 15.01.98 des gleichen Verfassers.
Es wird die Y-Achse, am höchsten Punkt des Ständers, mit einem Axial-Pendel-Rollenlager
ausgerüstet. Im inneren Durchmesser und zur Zentrierung befindet sich ein Achsenstumpf der
verbunden ist mit einer über dem Ständer gestülpten Glocke in Art eines Kegelstumpfes mit
zylindrischen Auslauf.
Hier ist im Inneren des Ständers die tragende Konstruktion für das am höchsten Punkt befind
liche Lager. Dieses Lager austauschbar zu gestalten erschwert die Konstruktion und erhöht
natürlich die Kosten der Anlage. Außerdem erschwert diese Konstruktion die Durchführung
von notwendigen Kabel und Leitungen vom Ausleger in den Innenraum beträchtlich zumal mit
diesen die Schwenkbewegung (Y-Achse 1800 und X-Achse 90°) im Schlepp abgefangen
werden.
Diese Erfindung setzt sich das Ziel die Nachteile der stabilen Lagerung der Y-Achse durch eine
für das System weit günstigere Konstruktion, sprich Vorrichtung, mit gleichzeitiger Auswuch
tung der X-Achse zur Stärkung der Tragfähigkeit der Y-Achse aufzuzeigen. Gleichzeitig wird
eine eventuell notwendig werdende Nachjustierung, bei nicht einwandfreier Installation des
Ständers also nach Montage der Anlage, wird zur Bedienung vom und im Geräteraum aus
geschaffen. Die Lagerung der Y-Achse sollen austauschbar sein.
Erfindungsgemäß wird das zu verwendende Getriebe in dem Ständer (8) auf dessen tragenden
Zwischenboden (7) mit seinem Abtriebszapfen (15) nach unten in Richtung Y-Achse (Fig. 4)
durch das Axial-Pendellager (11) plaziert und dort unterhalb des Zwischenbodens (7) bei
Bedarf nachstellbar (12-14), durch Feder oder Keil, festgehalten. Das Getriebegehäuse (16)
das somit labil in einem die Axialkräfte aufnehmenden Axial-Pendellager (11) abgestützt wird
übernimmt die Schwenkbewegung der Y-Achse. An diesem Getriebegehäuse (16), an der des
Abtriebszapfen (15) entgegensetzten Seite, ist die Konstruktion einer separaten Ölbehälters mit
Leitungen (49) (Fig. 5) für das Getriebeöl jedoch über Schlauchleitung mit dem Getriebe
verbunden, sowie einer das konstant stehenden äußere Ständers (8) übergreifenden Glocke
(19) angebracht. Am übergreifendem Stück wird die Glocke (19) und damit Y-Achse durch
mehrere Rollen, Räder oder Inliner Softboot Rollen (20-22) (Fig. 4), mit wartungsfrei
geschmierten Lagern, im Umfang nach innen konstant oder federnd abgestützt und damit im so
entstandenen eigenem Rollenlager radial gelagert. Diese Lagerung, wenn gefedert, gleicht die
auf das System von außen kommenden Sturmböen aus. Jetzt ist der innere Querschnitt des
entstandenen Ringes frei zur Durchführung, wegen der Schwenkung im Schleppsystem, für
Elektrische- (25) und Schlauchleitungen (26).
An der Glocke (19) befinden sich entgegengesetzt, mittig und konstant angeschweißt die
Einschweißmuffen mit konischer Bohrung (23) zur Lagerung der X-Achse (Fig. 6).
Hier wird ein halbmittig durchbohrter und am andern Ende den Abtriebszapfen des Getriebes
tragender mit Spannmutter versehener Konus, das Zwischenstück (27), eingebracht und
verschraubt (28). In seiner Länge mittig zu der halbmittigen Bohrung ist dieser Konus zur
Durchführung von Kabel und Schlauchleitungen nach außen schräg ausgespart. Hier erfolgt die
spätere Durchführung der Kabel und Leitungen von außen nach innen. An der dem Konus
entgegengesetzten Seite nimmt er den Abtriebszapfen mit Paßfeder des Getriebes für die X-
Achse (Schwenkung 90°) und eine Überwurfmutter (29) in Feingewindeausführung und
Kurzlager in der Qualität H7/h6 mit Axial- und Radiallager auf. Die Überwurfmutter (29) wird
an das Gehäuse des zur Verfügung stehenden Schwenkzylinders, für die X-Achse, mit leichtem
Lagerspiel gedreht, gesichert und die Kammer einmalig mit Schmierfett versorgt. Alternative
hierzu ist die Anflanschung durch Überwurfspannstück (29). Die Schwenkung der X-Achse
übernimmt das Gehäuse an dem auch die Auswuchteinrichtung (35) (Fig. 7) zum Ausleger
(39) oder dieser selbst befestigt ist. Mit der Einrichtung zum Auswuchten wird der Ausleger
(39) natürlich an diese angebracht.
Die Ausleger (39) sind beidseitig von der Y-Achse gesehen gleich nach links und rechts
folglich mit gleichem Gewicht zu bestücken. Über und unter die X-Achse wird ebenfalls das
Gewicht der auf die Ausleger installierten Teile durch deren Befestigung, in Waage,
ausgeglichen. Die unterschiedlichen Dicken und damit Gewichte der Montageteile wie bei den
Modulen (45), Kollektoren (47) oder Spiegel (48) werden über die Auswuchteinrichtung (35)
ausgeglichen. Anlagen zum Beispiel der Photovoltaik, die nicht erweitert werden, können
entsprechend der Modulanzahl und dem Gewicht pro Modul mit dieser Einrichtung werkseitig
nur einmal festgelegt werden um über Distanzstücke (38) montiert zu werden um die Kosten
der Einrichtung zu sparen.
Eine Auswechselung des Axial-Pendellagers (11) ist nur bei NOT-AUS möglich
Zur Auswechselung, wenn überhaupt notwendig, wird das Getriebegehäuse (16) leicht über
einem am Ständer (8) einzuhängenden Flaschenzug von seiner Belastung befreit. Die unteren
Teile (13-14) zur Festhaltung des Abtriebszapfen (15) werden entfernt. Die geteilte Schale (10)
wird seitlich weg geschoben. Das Axial-Pendellager (11) wird nach unten heraus genommen.
Eine neue Montage erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
Zur Montage der Elemente die die Sonnenstrahlen in neue Energie umwandeln wird die
Y-Achse in der günstigsten Position abgestellt und die X-Achse in Montagestellung gefahren und
ebenfalls abgestellt. Alle Schalter sind auf NOT-AUS zu belassen bis die Anlage wieder ange
fahren wird.
Zur Montage und Demontage der beiden X-Achsen sind in den elektrischen Leitungen Trenn
gliede vorgesehen.
Montage und Demontage bei Schlauchleitungen erfolgen über Trennglieder mit Auslaufstopp.
Fig. 1 zeigt die komplette Anlage der Photovoltaik mit seinen Modulen und Orter zur
Selbstversorgung auf.
Fig. 2 zeigt die komplette Anlage der Erwärmung über Kollektoren mit Modulen und Orter
zur Selbstversorgung, sowie Module für die Selbstversorgung der Umlaufpumpe auf.
Fig. 3 zeigt die komplette Anlage wie Fig. 2 jedoch mittels einer größeren Fläche strahlen
bündelnder Spiegel gerichtet auf eine kleine die Energie umwandelnde Fläche zur
Erlangung höherer Temperaturen auf.
Fig. 4 stellt die labile Lagerung des Systems für die Y-Achse durch das Axial-Pendellager
(11-16) mit seiner seitlichen innen liegenden radialen Abstützung der Glocke (19)
mittels konstanter oder federnder Rollen (20-22) dar.
Fig. 5 zeichnet den Ausgleich der Ölversorgung (49), da senkrechter Einbau des Getriebes,
in der Y-Achse auf um einen einwandfreien funktionierenden Ölfilm bis zur letzten
Reibfläche, auch bei Kälte, zu garantieren.
Fig. 6 zeigt die Lagerung der X-Achse durch Zwischenstück (27) sowie die Durchführung
der vom Ausleger ausgehenden eingebrachten Schlauchleitungen (26) und Elektrische
Leitungen (25) zum Innenraum als Schleppleitungen mit maximaler Verdrehung von
Y-Achse nach links 90°, Y-Achse nach rechts 90° und X-Achse 90° auf.
Fig. 7 zeichnet die ausgewuchtete X-Achse, dessen Drehpunkt, bei verschiedener auf den
Ausleger (39) aufgebrachter unterschiedlichster Gewichte auf.
1
Ständerunterteil
2
Träger
3
Tür
4
Holzboden
5
Ablagebank
6
Instrumententafel
7
Tragender Zwischenboden
8
Ständer (Rohrkonstruktion)
9
Versteifender Laufring
10
Schale (zweiteilig wegen der Demontage oder zum Austausch von
11
nach unten)
11
Axial-Pendellager (eventuell notwendiger Austausch durch Demontage von
10
)
12
Abdeckung
13
Festhaltescheibe
14
Spannscheibe
15
Abtriebszapfen Y-Achse
16
Getriebegehäuse Y-Achse
17
Motor Y-Achse
18
Verlängerung am Getriebegehäuse
19
Glocke
20
Stützrollen
21
Stützrollenhalter
22
Stützrollenbolzen
23
Einschweißmuffe mit konischer Bohrung X-Achse
24
Rippen
25
Elektrische Leitungen (Kupplung von Y-Achse nach den X-Achsen zur Demontage)
26
Schlauchleitungen (Kupplung von Y-Achse nach den X-Achsen zur Demontage)
27
Zwischenstück
28
Spannmutter
29
Überwurfmutter oder Überwurfspannstück
30
Lager
31
Dichtungen
32
Abtriebszapfen Getriebe X-Achse
33
Getriebegehäuse X-Achse
34
Motor X-Achse
35
Auswuchteinrichtung Z-Achse
36
Verstellspindel
37
Feststellschraube
38
Distanzstücke
39
Ausleger links und rechts
40
Auslegerverbindung für einmotorigen Antrieb X-Achse
41
Montagerahmen links und rechts
42
Gegenlager für einmotorigen Antrieb X-Achse
43
Orter X-Achse
44
Orter Y-Achse
45
Photovoltaik für Selbstbedienung
46
Photovoltaik für Umwälzpumpe
47
Kollektoren
48
Spiegel
49
Ölbehälter
50
Öl-Ausgleichsschlauch
Claims (13)
1. Verfahren zur Sonnenstrahlen-Umwandlung mit labil stehender, verankerter und abge
stützter der Sonne nachlaufender Y-Achse, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Y-Achse
mittig angeordnetes Axial-Pendellager (11) das die Umwandlungsanlage (Fig. 1 bis 3)
mittels Getriebegehäuse (16) schwenkend trägt und nur durch seinen Abtriebszapfen (15)
zum Nachjustieren verstellbar jedoch bei Betrieb konstant festgehalten wird wobei die
Schwenkung der Achse an der dem Abtriebszapfen (15) entgegengesetzten Getriebege
häuseseite (16) oder mit der daran angebrachten Glocke (19) die den Ständer (8) überlappt,
in der Höhe, durch Rollen (20-22) in senkrechter Lage haltend fest oder federnd radial
abgestützt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glocke (19) auf der Y-Achse
schwenkend mittig seitwärts mit Versteifungen der Einschweißmuffen (23) insbesondere mit
konischer Bohrung zum Einschub des Zwischenstück (27) mit Überwurfmutter (29) und
hier zum Einschub des Abtriebzapfens (32), der mit Nut und Feder festgehalten wird, und
Lagerverstärkung am sich schwenkenden Getriebegehäuses (33) der X-Achse zur
gleichzeitigen Durchführung von elektrischen Leitungen (25) oder Schlauchleitungen (26)
vorgesehen ist.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß das schwenkende
Getriebegehäuse (33) in der X-Achse eine weitere zur Gehäuseachse, die um 90° versetzt ist
und von Hand verstellt und festgesetzt werden kann, die Z-Achse aufweist und hier die
Auswuchteinrichtung (35) (Fig. 7) bildet oder das Äußere des Gehäuses selbst zu einer
solchen gestaltet ist.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Auswuchtein
richtung (35) (Fig. 7) die Ausleger (39) montiert sind oder der Gewichtsausgleich, damit
Weg in der Z-Achse, durch diese festgelegt worden ist und hier die Einheiten der ver
schiedensten Energie-Umwandlungsarten wie Photovoltaik, Kollektoren, Spiegel oder
gemischt installiert sind und sich die gesamte Anlage als Selbstversorger den Sonnenstrahlen
zuwendet.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (8) als
Rohrkonstruktion gefertigt ist und mit einem tragfähigem Zwischenboden (7) zur Auf
nahme nach oben des Axial-Pendellager (10-12) und nach unten die konstante jedoch nach
justierbare Festhaltung (13-14) des Abtriebszapfens (15) für das Getriebe der Y-Achse
aufweist und am oberen Rohrende zur Versteifung und Funktion einen konstant
angebrachten Laufring (9) besitzt.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Axial-Pendel
lager (11) die Getriebeeinheit für die Y-Achse mit seinem angeflanschten über den Ständer
(8) ragenden Glockenteil (19) labil, mit dem Abtriebszapfen (15) nach unten durch das
Axial-Pendellager (11) geschoben und auf das Getriebegehäuse (16) aufgesetzt und
befestigt ist und am entgegengesetzten Ende, den Überhang, mittels mehrerer Rollen (20)
an der Außenwand des Laufringes (9) des Ständers (8) federnd oder konstant abgefangen
und dadurch radial gelagert ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glocke (8) die
zur Glockenachse um 90° gedrehten mittig sitzenden zylindrischen Einschweißmuffen (23),
mit zylindrischer oder konischer Bohrung, für die Lagerung der X-Achse besitzt und diese
verdrehsicher angebracht sind in ihr aber das Zwischenteil (27) eingeschoben und mit der
Ausklinkung, zur Kabel oder Leitungsdurchführung, nach unten zeigend fest gespannt ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebe mit 90°
Schwenkung für die X-Achse mit seinem Abtriebszapfen (32) in das Zwischenstück (27)
eingebracht und konstant festgehalten wird wogegen das Getriebegehäuse (33) mit der, bei
seiner Montage des Zwischenstück (27) übergestülpten Überwurfmutter (29) mit darin
liegenden Lagern eine zusätzliche Stabilität erhalten hat.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß über dem
Getriebegehäuse (33) der X-Achse eine um 90° versetzte von Hand ver- und feststellbare
Achse, die Z-Achse, sich befindet auf die der oder die Ausleger (39) mit den verschiedenen
Lasten wie Montagerahmen (41), Module der Photovoltaik (45-46), Kollektoren (47) für
die Erwärmung oder Spiegelsysteme (48) für die Erwärmung auf höhere Temperaturen
montiert sind und hierdurch neben der Lastenverschiebung ins Ober- oder Unterteil in der
X-Achse durch Verschiebung in der Z-Achse mittels Auswuchteinrichtung (35)
ausgewuchtet wurden und mit oder ohne dieser Auswuchteinrichtung (35), wobei nur bei
wiederkehrender Serienbestückung der Abstand durch Distanzstücke (38) ermittelt wurde,
in den Handel gekommen sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß gemischte Energie
umwandlungen mit eigenem Stromkreislauf je nach Bedarf installiert sind, insbesondere bei
1. der Photovoltaik zur Eigenversorgung sowie
2. Photovoltaik zum Betrieb von Umwälzpumpen.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß bei hohen Anlagen
im unteren Teil, also unter dem Zwischenboden (7) ein von außen verschlossener jedoch
zugänglicher Raum mit verschließbarer Tür (3) geschaffen ist der die Batterien für die
Eigenversorgung auf der Ablagebank (5) und Schaltgeräte an der Instrumententafel (6)
aufnimmt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19832232A DE19832232A1 (de) | 1998-01-15 | 1998-07-14 | Sonnenstrahlen - Umwandlung mit labil stehender, verankerter und abgestützter der Sonne nachlaufender Y-Achse sowie ausgewuchteter X-Achse |
DE19860270A DE19860270A1 (de) | 1998-07-14 | 1998-12-24 | Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung der Montage einer Einständer Energie-Umwandlungs-Anlage die der Sonne nach- und zurückgeführt wird |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19801213A DE19801213A1 (de) | 1998-01-15 | 1998-01-15 | Fest an Säulen und Maste montierte Vorrichtung die sich dennoch mit der wandernden Sonne dreht, somit ihre Breitseite (Sonnensegel) jeweils der Sonne zuwendet |
DE19832232A DE19832232A1 (de) | 1998-01-15 | 1998-07-14 | Sonnenstrahlen - Umwandlung mit labil stehender, verankerter und abgestützter der Sonne nachlaufender Y-Achse sowie ausgewuchteter X-Achse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19832232A1 true DE19832232A1 (de) | 2000-01-27 |
Family
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19832232A Withdrawn DE19832232A1 (de) | 1998-01-15 | 1998-07-14 | Sonnenstrahlen - Umwandlung mit labil stehender, verankerter und abgestützter der Sonne nachlaufender Y-Achse sowie ausgewuchteter X-Achse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19832232A1 (de) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10022236A1 (de) * | 2000-05-08 | 2001-11-15 | Grollius Horst Walter | Mechanisch/hydraulisches Verstellsystem für zweiachsig dem Sonnenstand nachgeführte Solargeneratoren |
DE10134298A1 (de) * | 2001-07-14 | 2003-01-23 | Dieter Ratajczyk | Vorrichtung zur Energieversorgung |
DE102007044063A1 (de) | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Heinrich Merkel | Verfahren und solarthermische Anlage zur Erzeugung von Wärme aus der Sonnenenergie |
DE202009011929U1 (de) | 2009-09-02 | 2009-12-10 | Dieter Kitto Werkzeug- Und Maschinenbau Gmbh | Solarsäule |
DE102009018920A1 (de) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | A+F Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer Photovoltaikanlage und Photovoltaikanlage |
CN101923354A (zh) * | 2010-09-10 | 2010-12-22 | 重庆交通大学 | 一种太阳能板跟踪控制方法 |
DE102009039884A1 (de) | 2009-09-02 | 2011-03-03 | Dieter Kitto Werkzeug- Und Maschinenbau Gmbh | Solarsäule |
DE102006054531B4 (de) * | 2006-11-15 | 2011-12-15 | Helmholtz-Zentrum Berlin Für Materialien Und Energie Gmbh | Temperaturstabile Photovoltaikanlage in palmenähnlichem Erscheinungsbild |
DE102017003586A1 (de) | 2016-04-15 | 2017-11-02 | Stefan Alfred Maier | Vorrichtung und ein Verfahren zur genauen Nachführung zur Sonne |
CN116317885A (zh) * | 2023-01-29 | 2023-06-23 | 骥志(江苏)新能源科技有限公司 | 一种光伏板调节支架 |
-
1998
- 1998-07-14 DE DE19832232A patent/DE19832232A1/de not_active Withdrawn
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10022236B4 (de) * | 2000-05-08 | 2005-09-01 | Grollius, Horst-Walter, Dr.-Ing. | Mechanisch/hydraulisches Verstellsystem für zweiachsig dem Sonnenstand nachgeführte Solargeneratoren |
DE10022236A1 (de) * | 2000-05-08 | 2001-11-15 | Grollius Horst Walter | Mechanisch/hydraulisches Verstellsystem für zweiachsig dem Sonnenstand nachgeführte Solargeneratoren |
DE10134298A1 (de) * | 2001-07-14 | 2003-01-23 | Dieter Ratajczyk | Vorrichtung zur Energieversorgung |
DE102006054531B4 (de) * | 2006-11-15 | 2011-12-15 | Helmholtz-Zentrum Berlin Für Materialien Und Energie Gmbh | Temperaturstabile Photovoltaikanlage in palmenähnlichem Erscheinungsbild |
DE102007044063A1 (de) | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Heinrich Merkel | Verfahren und solarthermische Anlage zur Erzeugung von Wärme aus der Sonnenenergie |
DE102009018920A1 (de) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | A+F Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer Photovoltaikanlage und Photovoltaikanlage |
DE202009011929U1 (de) | 2009-09-02 | 2009-12-10 | Dieter Kitto Werkzeug- Und Maschinenbau Gmbh | Solarsäule |
DE102009039884A1 (de) | 2009-09-02 | 2011-03-03 | Dieter Kitto Werkzeug- Und Maschinenbau Gmbh | Solarsäule |
CN101923354A (zh) * | 2010-09-10 | 2010-12-22 | 重庆交通大学 | 一种太阳能板跟踪控制方法 |
CN101923354B (zh) * | 2010-09-10 | 2012-11-07 | 重庆交通大学 | 一种太阳能板跟踪控制方法 |
DE102017003586A1 (de) | 2016-04-15 | 2017-11-02 | Stefan Alfred Maier | Vorrichtung und ein Verfahren zur genauen Nachführung zur Sonne |
CN116317885A (zh) * | 2023-01-29 | 2023-06-23 | 骥志(江苏)新能源科技有限公司 | 一种光伏板调节支架 |
CN116317885B (zh) * | 2023-01-29 | 2023-12-19 | 广州高景太阳能科技有限公司 | 一种光伏板调节支架 |
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