DE19906464A1 - Vorrichtung zum Erzeugen elektrischen Stroms durch photovoltaische plattenförmige Module auf einem Gestell in schräger Lage befestigt - Google Patents

Vorrichtung zum Erzeugen elektrischen Stroms durch photovoltaische plattenförmige Module auf einem Gestell in schräger Lage befestigt

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Abstract

Bisherige Solarmodultragegestell werden am Einsatzort montiert. Alle benötigten Anlagen und Hilfsmittel werden einzeln zum Einsatzort transportiert. Die Erfindung soll Montage- und Transportaufwand verringern. DOLLAR A Im zusammengeklappten Zustand bildet mindestens ein Modul die waagerechte obere Seite einer Kastenform und mindestens ein weiteres Modul eine senkrechte Seite des Kastens. Im Inneren der Kastenform sind alle benötigten Anlagen und Hilfsmittel angeordnet. Am Einsatzort werden die Module gemäß Zeichnung auseinandergeklappt. Nachdem die Verbraucher angeschlossen und gegebenenfalls weitere Anlagen (z. B. Windkraftanlage) aufgestellt sind, ist die Montage abgeschlossen. DOLLAR A Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Versorgung elektrischer Verbraucher, für die kein zuverlässiges Elektrizitätsnetz zur Verfügung steht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen elektrischen Stroms durch photovoltaische plattenförmige Module auf einem Gestell in schräger Lage befestigt.
Es ist bekannt, Sonnenenergie mittels Photovoltaik in elektrische Energie umzuwandeln. Es ist ferner bekannt, die hierzu benötigen Solarzellen plattenförmig anzuordnen, und zu Modulen zusammenzufassen. Ebenso ist es bekannt, diese Module auf Gestelle zu montieren und in schräger Lage anzuordnen, um den Energieertrag zu erhöhen.
Zum Aufbau einer Solaranlage werden zusätzlich zu dem aus Modulen und Gestell bestehenden Solargenerator weitere Anlagenteile benötigt, die getrennt vom Solargenerator angeordnet werden. Der durch Gestell und Module umgrenzte Raum wird nicht genutzt. Die Gestelle sind stabil verankert, also ortsfest. Die Anlage kann erst nach der Montage in Betrieb genommen werden, die aufgrund der getrennten Anordnung der einzelnen Anlagenteile aufwendig ist.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erzeugen elektrischen Stroms durch photovoltaische plattenförmige Module auf einem Gestell in schräger Lage befestigt zu schaffen, die alle benötigten Anlagen und Hilfsmittel platzsparend vereint, den durch Gestell und Module umgrenzten Raum nutzt, leicht zu transportieren ist, nach einem Transport schnellstmöglich betriebsbereit ist, leicht aufzustellen und abzubauen ist und für den Betrieb an verschiedenen Einsatzorten geeignet ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im zusammengeklappten Zustand mindestens ein Modul die waagerechte obere Seite einer Kastenform bildet und mindestens ein weiteres Modul eine senkrechte Seite des Kastens bildet.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass das Gestell leicht auseinanderklappbar und zusammenklappbar ist, im zusammengeklappten Zustand durch die Bildung der Kastenform einen Raum umgrenzt in welchem alle benötigten Anlagen und Hilfsmittel platzsparend angeordnet und ggf. angeschlossen werden können und daher unmittelbar nach dem Auseinanderklappen an verschiedenen Einsatzorten betriebsbereit sind.
Gegebenenfalls können ein oder mehrere Anlagenteil(e) auch beim Transport in Betrieb sein.
Als besonders vorteilhaft erweist sich, wenn eine zweite senkrechte Seite des Kastens von einem senkrechten Modul gebildet wird, das zum ersten senkrechten Modul parallel steht.
Dadurch ist der zu erwartende Energieertrag höher und die im Mittelteil angeordneten Anlagenteile sind sowohl beim Transport als auch im auseinandergeklappten Zustand besser geschützt.
Weiterhin günstig ist es, wenn das obere waagerechte Modul mit seiner Schmalseite am Gestell angelenkt ist. Dies ermöglicht beim Aufstellen und Abbauen der Anlage eine einfache Schrägstellung der Module.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn man mindestens ein seitliches Modul an dem waagerechten insbesondere am mittleren Modul anlenkt.
Damit wird der Auf- und Abbau der Anlage weiter vereinfacht.
Nützlich ist es, wenn an mindestens einer Seite des Gestells Profile befestigbar insbesondere ansteckbar und/oder ausklappbar sind, um ein seitliches Modul zu stützen.
Hierdurch wird die Stabilität und Windbelastbarkeit der Anlage erhöht.
Von Vorteil ist es darüber hinaus, wenn mindestens ein oberes, im auseinandergeklappten Zustand schräges Profil gegenüber einem hinteren senkrechten Profil verschieblich ist, um die Neigung des schrägen Profils und damit des darauf liegenden Moduls zu verändern. Die Solarmodule können so dem Einfallswinkel der Sonne am Einsatzort angepasst werden, um dadurch den Energieertrag zu steigern.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn mindestens ein hinteres senkrechtes Profil in seiner Höhe verstellbar ist. Dadurch lässt sich die Neigung der Anlage ohne Veränderung der Gesamtlänge an den sich durch die jeweilige Jahreszeit und den Einsatzort ergebenden Sonnenstand anpassen.
Zweckmäßig ist es, wenn weitere Profile, weitere Module, Regelungselektronik, Wechselrichter, Windkraftanlagen, Akkumulatoren, Elektrolysevorrichtungen, Wasserstoffspeicher, Brennstoffzellen, Vorrichtungen zur Stromerzeugung mittels Verbrennungsmotor(en), Feuerlöschgeräte, Entsalzungsanlagen, Pumpvorrichtungen, Behälter zur Aufnahme fester Stoffe, Flüssigkeitsbehälter, Gasbehälter, Ersatzteile, Werkzeug, Meßgeräte, elektronische Datenverarbeitungsanlagen, Leitungen, Filter, Anzeigevorrichtungen, Befestigungsvorrichtungen, Motoren, Anschlüsse für elektrischen Strom, Anschlüsse für Flüssigkeit(en), Anschlüsse für Gas(e), Anschlüsse für Signale, Gehäuse zur Aufnahme von elektronischen Baugruppen, Kommunikationsgeräte, Kühlvorrichtungen und/oder Beleuchtungsvorrichtungen im Inneren der Kastenform angeordnet und/oder angeschlossen werden. So müssen diese Anlagenteile nicht einzeln transportiert werden und sind schon bei der Lieferung arbeitsfähig. Dies spart nicht nur Zeit beim Aufbau sondern ermöglicht auch die Inbetriebnahme durch ungeschultes Personal.
Einen weiteren Vorteil bietet die Anlage, wenn im auseinandergeklappten Zustand außen an dem Gestell mindestens eine Windkraftanlage befestigt ist. Auf diese Weise kann die Windenergie mit geringem Aufwand zur Ergänzung der durch die Solarmodule gewonnenen Energie genutzt werden.
Zweckmäßig ist es auch, jedes Modul an eine getrennte Regelungselektronik anzuschließen.
Die Regelungselektronik jedes Moduls ist infolgedessen unabhängig von der der anderen Module, bei einer eventuellen Störung in einem Teil der Regelungselektronik wird somit der Betrieb der nicht betroffenen Teile aufrechterhalten.
Günstig ist es ferner, wenn jeder Akkumulator und/oder jede energieumwandelnde und/oder energiespeichernde Vorrichtung an eine getrennte Regelungselektronik angeschlossen ist.
Dadurch wird ebenfalls die Fehleranfälligkeit herabgesetzt und die permanente Einsatzbereitschaft abgesichert.
Von Nutzen ist es überdies, wenn das obere waagerechte Modul im zusammengeklappten Zustand durch mindestens ein seitliches Modul und/oder mindestens ein Profil gestützt wird.
Die Stabilität der Kastenform wird hierdurch erhöht. Zweckmäßig ist es außerdem, die Regelungselektronik ganz oder teilweise zusammenzufassen.
Hierdurch werden Montage und Wartung vereinfacht, was sowohl den hierzu erforderlichen Aufwand als auch die Fehlerwahrscheinlichkeit reduziert.
Einen Vorteil bietet es, wenn die Regelungselektronik im auseinandergeklappten und/oder zusammengeklappten Zustand ganz oder teilweise angeschlossen ist.
Das Aufstellen der Anlage wird durch bereits im zusammengeklappten Zustand betriebsbereit angeschlossene Regelungselektronik vereinfacht, Aufwand und Fehlerwahrscheinlichkeit gesenkt. Darüber hinaus lassen sich im auseinandergeklappten und/oder zusammengeklappten Zustand die jeweils angeschlossenen Anlagenteile betreiben.
Von Vorteil ist weiterhin, an der Kastenform weitere Module anzuordnen. Dadurch wird die Nennleistung der Anlage erhöht.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn an mindestens einem Modul und/oder mindestens einem Profil mindestens ein weiteres Modul und/oder mindestens ein Profil angelenkt ist.
Dies hält bei der bei hoher Nennleistung erforderlichen hohen Zahl von Modulen den zum Auf- und Abbau der Anlage erforderlichen Aufwand niedrig.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 ein Gestell im auseinandergeklappten Zustand
Fig. 2 Solarmodule auf dem Gestell in schräger Lage befestigt
Fig. 3 das Gestell im zusammengeklappten Zustand
Fig. 4 Kastenform mit drei durch Module gebildete Längsseiten
Fig. 5 das elektrische Blockschaltbild einer Anlage mit 3 Modulen und 2 Akkumulatoren
Fig. 6 eine Anordnung mit 9 Modulen
Fig. 1 zeigt ein Gestell 1 in schräger Lage an dessen Seiten Profile 2 befestigbar insbesondere ansteckbar und/oder ausklappbar sind, um die seitlichen Module zu stützen. Die oberen schrägen Profile 3 sind gegenüber den hinteren senkrechten Profilen 4 verschieblich und an diesen angelenkt 5. Die hinteren senkrechten Profile 4 sind in ihrer Höhe verstellbar.
Fig. 2 zeigt drei Module 6, 7,8 auf einem Gestell 1 in schräger Lage befestigt. Außen an dem Gestell 1 kann mindestens eine Windkraftanlage befestigt sein.
Fig. 3 zeigt ein zusammengeklapptes, kastenförmiges Gestell 1, bestehend aus Profilen 2 zur Stützung seitlicher Module, unteren waagerechten Profilen 9, hinteren senkrechten Profilen 4, oberen waagerechten Profilen 10 und oberen, im auseinandergeklappten Zustand schrägen Profilen 3. Die oberen, im auseinandergeklappten Zustand schrägen Profile 3, sind gegenüber den hinteren senkrechten, vorzugsweise höhenverstellbaren, Profilen 4 verschieblich und an diesen angelenkt 5. Im Inneren der durch die Profile 2, 3, 4, 9, 10 umgrenzten Kastenform werden die in Patentanspruch 8, sowie Patentanspruch 9 aufgeführten Anlagenteile angeordnet und/oder angeschlossen.
Fig. 4 zeigt die Kastenform, deren waagerechte obere Seite und deren zueinander parallelstehenden senkrechten Längsseiten aus jeweils einem Modul 6, 7, 8 gebildet sind. Das obere waagerechte Modul 7 wird durch die seitlichen senkrechten Module 6, 8 und Profile 2, 3, 4 gestützt. Das obere waagerechte Modul 7 ist mit seiner Schmalseite 11 am Gestell 1 angelenkt.
Fig. 5 zeigt das elektrische Blockschaltbild einer Anlage, beispielhaft bestehend aus drei Solarmodulen 6, 7, 8, zwei Akkumulatoren 12, 13, der benötigten Regelungselektronik 14, 15, 16, 17, 18 sowie der elektrischen Verbindungsleitungen 19. Jedes Solarmodul 6, 7, 8, jeder Akkumulator 12, 13 und jede weitere energieumwandelnde und/oder energiespeichernde Vorrichtung ist an eine getrennte Regelungselektronik 14, 15, 16, 17, 18 angeschlossen. Die Regelungselektronik 14, 15, 16, 17, 18 ist in einem Gehäuse 20 zusammengefasst. In diesem Gehäuse 20 können zusätzlich andere Elektronikbaugruppen angeordnet und angeschlossen werden. Außerdem erfolgt in diesem Gehäuse 20 die Verbindung der Regelungselektronik 14, 15, 16, 17, 18 untereinander sowie mit den über die elektrischen Verbindungsleitungen 19 angeschlossenen sonstigen Anlagenteilen 6, 7, 8, 12, 13. Die Regelungselektronik 14, 15, 16, 17, 18 ist im auseinandergeklappten und/oder zusammengeklappten Zustand ganz oder teilweise angeschlossen.
Fig. 6 zeigt eine Schnittzeichnung durch eine Kastenform, an der weitere Module 21 angeordnet sind. Das obere waagerechte Modul 7, die seitlichen Module 6, 8 sowie die Profile 2, 3, auf denen die Module 6, 7, 8, 21 befestigt sind, sind durch Anlenkungen 5 miteinander verbunden.

Claims (17)

1. Vorrichtung zum Erzeugen elektrischen Stroms durch photovoltaische plattenförmige Module auf einem Gestell in schräger Lage befestigt, dadurch gekennzeichnet, dass im zusammengeklappten Zustand mindestens ein Modul die waagerechte obere Seite einer Kastenform bildet und mindestens ein weiteres Modul eine senkrechte Seite des Kastens bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite senkrechte Seite des Kastens auch von einem senkrechten Modul gebildet ist, das zum ersten senkrechten Modul parallel steht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das obere waagerechte Modul mit seiner Schmalseite am Gestell angelenkt ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein seitliches Modul an dem waagerechten insbesondere am mittleren Modul angelenkt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Seite des Gestells Profile befestigbar insbesondere ansteckbar und/oder ausklappbar sind, um ein seitliches Modul zu stützen.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein oberes, im auseinandergeklappten Zustand schräges Profil gegenüber einem hinteren senkrechten Profil verschieblich ist, um die Neigung des schrägen Profils und damit des darauf liegenden Moduls zu verändern.
7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein hinteres senkrechtes Profil in seiner Höhe verstellbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Kastenform
mindestens ein weiteres Profil,
mindestens ein weiteres Modul, Regelungselektronik,
mindestens ein Wechselrichter,
mindestens eine Windkraftanlage,
mindestens ein Akkumulator,
mindestens eine Elektrolysevorrichtung,
mindestens ein Wasserstoffspeicher,
mindestens eine Brennstoffzelle,
mindestens eine Vorrichtung zur Stromerzeugung mittels Verbrennungsmotor(en),
mindestens ein Feuerlöschgerät,
mindestens eine Entsalzungsanlage,
mindestens eine Pumpvorrichtung,
mindestens ein Behälter zur Aufnahme fester Stoffe,
mindestens ein Flüssigkeitsbehälter,
mindestens ein Gasbehälter,
mindestens ein Ersatzteil,
Werkzeug,
mindestens ein Meßgerät,
mindestens eine elektronische Datenverarbeitungsanlage,
mindestens eine Leitung,
mindestens ein Filter,
mindestens eine Anzeigevorrichtung,
mindestens eine Befestigungsvorrichtung,
mindestens ein Motor,
mindestens ein Anschluß für elektrischen Strom,
mindestens ein Anschluß für Flüssigkeit(en),
mindestens ein Anschluß für Gas(e),
mindestens ein Anschluß für Signale,
mindestens ein Gehäuse zur Aufnahme von elektronischen Baugruppen,
mindestens ein Komunikationsgerät,
mindestens eine Kühlvorrichtung
und/oder
mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung
angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Kastenform
mindestens ein weiteres Profil,
mindestens ein weiteres Modul,
Regelungselektronik,
mindestens ein Wechselrichter,
mindestens eine Windkraftanlage,
mindestens ein Akkumulator,
mindestens eine Elektrolysevorrichtung,
mindestens ein Wasserstoffspeicher,
mindestens eine Brennstoffzelle,
mindestens eine Vorrichtung zur Stromerzeugung mittels Verbrennungsmotor(en),
mindestens ein Feuerlöschgerät,
mindestens eine Entsalzungsanlage,
mindestens eine Pumpvorrichtung,
mindestens ein Behälter zur Aufnahme fester Stoffe,
mindestens ein Flüssigkeitsbehälter,
mindestens ein Gasbehälter,
mindestens ein Ersatzteil,
Werkzeug,
mindestens ein Meßgerät,
mindestens eine elektronische Datenverarbeitungsanlage,
mindestens eine Leitung,
mindestens ein Filter,
mindestens eine Anzeigevorrichtung,
mindestens eine Befestigungsvorrichtung,
mindestens ein Motor,
mindestens ein Anschluß für elektrischen Strom,
mindestens ein Anschluß für Flüssigkeit(en),
mindestens ein Anschluß für Gas(e),
mindestens ein Anschluß für Signale,
mindestens ein Gehäuse zur Aufnahme von elektronischen Baugruppen,
mindestens ein Komunikationsgerät,
mindestens eine Kühlvorrichtung
und/oder
mindestens eine Beleuchtungsvorrichtung
angeschlossen sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außen an dem Gestell im auseinandergeklappten Zustand mindestens eine Windkraftanlage befestigt ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Modul an eine getrennte Regelungselektronik angeschlossen ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Akkumulator und/oder jede energieumwandelnde und/oder energiespeichernde Vorrichtung an eine getrennte Regelungselektronik angeschlossen ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das obere waagerechte Modul im zusammengeklappten Zustand durch mindestens ein seitliches Modul und/oder mindestens ein Profil gestützt wird.
14. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungselektronik ganz oder teilweise zusammengefasst ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelungselektronik im auseinandergeklappten und/oder zusammengeklappten Zustand ganz oder teilweise angeschossen ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kastenform weitere Module angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Modul und/oder mindestens einem Profil mindestens ein weiteres Modul und/oder mindestens ein Profil angelenkt ist.
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