DE202006016138U1 - Wind load-dependent adjustable solar module has horizontal axis below center of gravity of the frame and compensating weights and a drive - Google Patents
Wind load-dependent adjustable solar module has horizontal axis below center of gravity of the frame and compensating weights and a drive Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Solarmodulträger, der vorzugsweise über einen an einem Mast oder einem Gerüst angeordneten Modulträgerrahmen verfügt und windlastabhängig einstellbar ist. Das wichtigste Einsatzgebiet wird in Solarparks mit großdimensionierten Solarkollektorfeldern, die zum Schutz vor Zerstörung infolge von Windlasten einstellbar sind, gesehen.The The invention relates to a solar module carrier, preferably via a on a mast or scaffolding arranged module carrier frame has and wind load dependent is adjustable. The most important application is in solar parks with large dimensions Solar collector panels designed to protect against destruction due to wind loads are adjustable, seen.
Windlastabhängig einstellbare
Solarmodulträger
sind bekannt. In der
Die
Aus
der
Diese
Lösungen
befriedigen bei den heute bereits realisierten Solarparks mit Solarflächen von vielen
m2 angeordnet an oder auf Gestellen oder Masten
aus den verschiedensten Gründen
nicht:
Zur Einstellung genutzte elektromotorische Antriebe sind
anfällig,
da ihre Funktion das Vorhandensein von Elektrizität voraussetzt.
Gerade aber diese fällt
bei höheren
Windstärken
oft aus.These solutions do not satisfy the already realized solar parks with solar surfaces of many m 2 arranged on or on racks or masts for various reasons:
Electric motor drives used for adjustment are susceptible because their function presupposes the presence of electricity. But this is often the case at higher wind speeds.
Des weiteren reagieren derartige Einstellvorrichtungen mit zeitlicher Verzögerung, was bei böenartigen Windlasten zu spät sein kann. Nicht unbeachtet bleiben darf auch die Tatsache, dass die vergleichsweise großen und schweren Gerüste entsprechend dimensionierte Antriebstechnik notwendig macht. Hinzu kommt, dass die Windlasten ja nicht nur aus der Sonneneinstrahlrichtung wirken, sondern auch aus anderen Richtungen auf die Sonnenkollektoren treffen können.Of further react such adjustment with temporal Delay, what with gusty Wind loads too late can be. Not to be ignored is the fact that the comparatively large ones and heavy scaffolding correspondingly dimensioned drive technology makes necessary. in addition comes that the wind loads not only from the sun's direction act, but also from other directions on the solar panels can meet.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, bei auf Gerüsten oder Masten montierten Solarmoduleinheiten eine den entsprechenden Windgeschwindigkeiten und -richtungen entsprechende, aktuelle und adäquate Sicherheitsposition der Solarmodule zu gewährleisten. Ferner soll das Einstellsystem über die Möglichkeit verfügen, bei vorhersehbaren größeren Windbelastungen wie Hurrikans und Taifune rechtzeitig in eine Sicherheitsposition verfahrbar zu sein.task The invention is therefore, when mounted on scaffolding or masts Solar module units a the corresponding wind speeds and directions corresponding, current and adequate security position of the To ensure solar modules. Furthermore, the adjustment system over the possibility feature, with predictable larger wind loads like hurricanes and typhoons in a safe position to be movable.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Is solved This object with the features of claims 1 and 2. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist bei einem windlastabhängig einstellbaren Solarmodulträger bestehend aus einem Modulträgerrahmen an oder auf dem die Solarmodule angeordnet sind und der verschwenkbar um eine Hauptachse ist, wobei die Hauptachse sich auf einem Mast oder einem Gestell abstützt und im wesentlichen parallel zur Aufstellfläche des Mastes oder des Gestells verläuft, einmal vorrichtungsseitig vorgesehen, dass die Hauptachse gegenüber dem Schwerpunkt des mit Solarmodulen bestückten Modulträgerrahmens nach unten in Richtung Aufstellfläche verschoben angeordnet ist, so dass der Modulträgerrahmen kopflastig ist, zur Verschiebung des Schwerpunktes in Richtung Hauptachse sich im unteren Bereich des Modulträgerrahmens ein Ausgleichsgewicht befindet und die Hauptachse durch ein gegenläufig wirkendes durch Windlast veränderbares von einem Getriebe bewirktes Drehmomentenpaar (M1, M2) in einer der Windlast adäquaten Ruhestellung gehalten ist.According to the invention is at a wind load dependent adjustable solar module carrier consisting of a module carrier frame on or on which the solar modules are arranged and the pivotable around a main axis, the main axis being on a mast or a rack is supported and substantially parallel to the footprint of the mast or the frame runs, once the device side provided that the main axis opposite the Focus of the module carrier frame equipped with solar modules arranged downwards in the direction of the footprint, so that the module carrier frame is top-heavy, to shift the center of gravity in the direction of the main axis in the lower part of the module carrier frame a balance weight located and the main axis by a counteracting by wind load changeable from a transmission effected torque pair (M1, M2) in one the wind load adequate Rest position is held.
Die gewollte Anstellung des Modulträgerrahmens, die in Abhängigkeit von der Sonneneinstrahlung und fehlender Windlast oder einer Grundwindlast vorgenommen wird, wird durch mittels Federn, Dämpfern und Gelenkketten selbsttätig auf die Hauptachse übertragene gegenläufig wirkende und sich im Gleichgewicht befindliche Drehmomente (M1, M2) erreicht. Eine Veränderung des Gleichgewichtes der Drehmomente (M1, M2), die durch eine sich verändernde Windlast, die ein Drehmoment (MW) an der Hauptachse erzeugt, bewirkt wird, hat zur Folge, dass sich zur Herstellung des Gleichgewichtes aller dann auf die Hauptachse wirkenden Drehmomente (M1', M2' + MW) der Modulträgerrahmen in seiner Anstellung lastabhängig bis in eine waagerechte Position bewegt.The intended employment of the module carrier frame, the dependent from solar radiation and lack of wind load or a basic wind load is made by means of springs, dampers and link chains on automatically the main axis transmitted opposite acting and balanced torques (M1, M2) reached. A change of the balance of torques (M1, M2) passing through a changing Wind load, which generates a torque (MW) on the main axis causes The consequence of this is to create balance all then acting on the main axis torques (M1 ', M2' + MW) of the module carrier frame in his employment load-dependent moved to a horizontal position.
Ferner ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass bei einer definierten Windlast auf der Unterseite des Modulträgerrahmens eine Federeinheit ein selbsttätiges Durchschwenken des Modulträgerrahmens durch die senkrecht und längs zur Hauptachse verlaufende Ebene (E2) bewirkt.Further is provided in an advantageous embodiment, that at a defined wind load on the underside of the module carrier frame a spring unit an automatic Swing through the module carrier frame through the vertical and longitudinal to Main axis extending plane (E2) causes.
Eine derartig arbeitende Anordnung ist selbstregulierend. Der Modulträgerrahmen nimmt stets eine ihn gegen Zerstörung schützende Stellung im Wind ein. Das System reagiert auch auf Windböen ohne Verzögerung und hat den großen Vorteil, dass es keiner Fremdenergie für die Steuermechanismen bedarf. Stromausfälle stellen kein Problem mehr dar, auf Notstromaggregate kann verzichtet werden. Damit werden auch abgelegene Gebiete für Solarparks interessant.A Such working arrangement is self-regulating. The module carrier frame always takes him against destruction protective Position in the wind. The system also responds to gusts without delay and has the big one Advantage that it requires no external energy for the control mechanisms. power outages pose no problem, emergency generators can be omitted become. This makes even remote areas interesting for solar parks.
Erfindungsgemäß ist ferner bei einem windlastabhängig einstellbaren Solarmodulträger bestehend aus einem Modulträgerrahmen an oder auf dem die Solarmodule angeordnet sind und der verschwenkbar um eine Hauptachse ist, wobei die Hauptachse sich auf einem Mast oder einem Gestell abstützt und im wesentlichen parallel zur Aufstellfläche des Mastes oder des Gestells verläuft, vorgesehen, dass der Modulrahmenträger über mindestens einen weiteren Freiheitsgrad, besser noch zwei Freiheitsgrade, bezüglich seiner Bewegbarkeit verfügt. So ist vorgesehen, dass die Hauptachse in der Höhe verschiebbar am Mast oder Gestell angeordnet ist und/oder die Hauptachse ist in einer Ebene (E1) parallel zur Aufstellfläche verschwenkbar.The invention is further in a wind load dependent adjustable solar module carrier consisting of a module carrier frame on or on which the solar modules are arranged and the pivotable around a main axis, the main axis being on a mast or a rack is supported and substantially parallel to the footprint of the mast or the frame runs, provided that the modular frame carrier on at least one other Degree of freedom, better still two degrees of freedom, concerning his Mobility features. So It is envisaged that the main axis can be displaced in height on the mast or Frame is arranged and / or the main axis is in a plane (E1) parallel to the installation surface pivotable.
Gerade die Möglichkeit des Absenkens der Hauptachse und damit des Modulträgers bietet die Möglichkeit, in stark windgefährdeten Gegenden (Taifun, Hurrikan) derartige Solarmodulträger aufzustellen und bei Meldung entsprechender Gefahrenstufen diese rechtzeitig abzusenken und damit geschützt zu lagern. Dies kann dann auch unter Nutzung von Fremdenergie für den entsprechenden Antrieb erfolgen.Just the possibility the lowering of the main axis and thus the module carrier provides the possibility, in strong winds Areas (typhoon, hurricane) to set up such solar module carriers and if corresponding danger levels are notified in good time lower and thus protected to store. This can also be done using external energy for the appropriate Drive done.
Bei einer Abstützung der Hauptachse durch einen Mast sind für die Verschwenkbarkeit der Hauptachse in der Ebene (E1) parallel zur Aufstellfläche zwei Alternativen vorgesehen: Der Mast weist im Fundamentbereich einen Drehlager, vorzugsweise einen Drehkranz für eine Drehung um die Mastachse in der Ebene (E1) auf oder der Mast ist im Kopfbereich unterhalb der Hauptachsenabstützung geteilt ausgebildet und die beiden Mastteile sind durch ein Drehlager für eine Drehung um die Mastachse in der Ebene (E1) miteinander verbunden.at a support The main axle through a mast are for the pivotability of the Main axis in the plane (E1) parallel to the footprint two Alternatives provided: The mast has one in the foundation area Swivel bearing, preferably a turntable for rotation about the mast axis in the level (E1) on or the mast is in the head area below the Main axis support formed divided and the two mast parts are through a pivot bearing for one Rotation about the mast axis in the plane (E1) connected to each other.
Natürlich ist es auch möglich, die eingangs beschriebene selbsttätige arbeitende Anordnung zur Verstellung der Hauptachse um ihre Achse direkt mit den beschriebenen Lösungen für die weiteren beiden Freiheitsgrade zu koppeln. Insoweit wird bei den nachfolgend beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen nicht unterschieden zwischen dem Vorhandensein aller oder nur einzelner der insgesamt drei Freiheitsgrade.of course is it also possible the initially described automatic working arrangement for adjustment the main axis about its axis directly with the described solutions for the others to couple to both degrees of freedom. In that regard, in the following not distinguished advantageous embodiments described between the presence of all or only one of the total three degrees of freedom.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass im unteren Rahmenbereich des Modulträgerrahmens mindestens eine Rolle angeordnet ist, die den Modulträgerrahmen derart überragt, dass sie beim Absenken des Modulträgerrahmens die Funktion eines äußeren Lagers des Modulträgerrahmens auf der Aufstellfläche übernimmt. Mindestens eine Rolle kann dabei durch das Ausgleichsgewicht gebildet sein. Dieser Funktion kommt insbesondere Bedeutung beim Absenken der Hauptachse zu. Anstelle einer sich erhöhenden Windlast wird hier eine Veränderung des Gleichgewichts der Drehmomente (M1, M2) durch eine von der Aufstellfläche auf den Rand des Modulträgerrahmens wirkende Kraft beim Absenken des Modulträgerrahmens bewirkt.A advantageous embodiment provides that in the lower frame area of the module carrier frame at least one roller is arranged, which is the module carrier frame so towered over, that they serve the function of an outer bearing when lowering the module carrier frame of the module carrier frame the footprint takes over. At least one roller can be formed by the balance weight be. This function is particularly important when lowering the main axis too. Instead of an increasing wind load here is one change of the balance of the torques (M1, M2) by one of the footprint on the edge of the module carrier frame acting force when lowering the module carrier frame causes.
In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Hauptachse sich auf mindestens einem Hubwagen abstützt, wobei jeder Hubwagen höhenverfahrbar am Mast oder Gestell angeordnet ist. Bestandteil des Hubwagens kann dann auch das Lager und das Getriebe für die windlastabhängige selbständige Steuerung der Hauptachse sein.In Another embodiment provides that the main axis itself supported on at least one pallet truck, each lift truck height adjustable is arranged on the mast or frame. Part of the lift truck can then also the bearing and the gearbox for the wind load dependent independent control be the main axis.
Das Getriebe verfügt bevorzugt über Stelleinheiten mit Federn und Dämpfern, die jeweils über eine Gelenkkette mit der Hauptachse zur Übertragung der die Drehmomente (M1, M2) bildendenden Federkräfte verbunden sind.The Gearbox has preferably over Actuators with springs and dampers, each one about Articulated chain with the main axis for transmitting the torques (M1, M2) forming spring forces are connected.
Dabei kann mindestens eine Stelleinheit eine Federkombination in Reihenschaltung enthalten, die ein Durchschwenken des Modulträgerrahmens durch die Ebene (E2) und nachfolgend unter Wirkung der Windlast lastabhängig ein weiteres Abkippen des Modulträgerrahmens bis in eine waagerechte Position gestattet.there At least one actuator can be a spring combination in series included, which is a swinging through the module carrier frame through the plane (E2) and subsequently load-dependent under the effect of the wind load Further tilting of the module carrier frame allowed to a horizontal position.
Als Alternative zur Realisierung des Durchschwenkens des Modulträgerrahmens ist eine Federeinheit vorgesehen, die den Modulträgerrahmen mit dem Getriebe oder mit dem Hubwagen verbindet, die bei einer definierten Windlast auf der Unterseite des Modulträgerrahmens die Kraftwirkung auf den Modulträgerrahmen von einer zur anderen Seite bezogen auf die Hauptachse verlagert und so ein Durchschwenken des Modulträgerrahmens durch die Ebene (E2) bewirkt.When Alternative to the realization of the swinging through of the module carrier frame a spring unit is provided, which is the module carrier frame connects with the gearbox or with the lift truck, which at a defined wind load on the underside of the module carrier frame the force on the module carrier frame shifted from one side to the other with respect to the main axis and thus a swinging through the module carrier frame through the plane (E2) causes.
Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt.embodiments are shown in the drawings.
Es zeigen:It demonstrate:
Der
Modulrahmenträger
Ferner
ist die Hauptachse
Der
Modulträgerrahmen
Bestandteil
des Hubwagens
Die
Hauptachse
Die
gewollte Anstellung des Modulträgerrahmens
Eine
Veränderung
des Gleichgewichtes der Drehmomente (M1, M2) wird durch eine sich
verändernde
Windlast, die ein Drehmoment (MW) an der Hauptachse
Die
im unteren Rahmenbereich des Modulträgerrahmens
Das
Getriebe
Die
Stelleinheit
Alternativ
oder zusätzlich
ist eine Federeinheit
- 11
- ModulträgerrahmenModule support frame
- 22
- Solarmodulesolar Panels
- 33
- Mast oder Gestell für Modulträgerrahmenmast or rack for Module support frame
- 44
- Hauptachse = Schwenkachse für den Modulträgerrahmenmain axis = Pivot axis for the module carrier frame
- 55
- Ausgleichsgewichtcounterweight
- 66
- Windabweiserwind deflector
- 77
- Drehkranz für den Mast oder das Gestellslewing ring for the Mast or the frame
- 88th
- Aufstellfläche mit FundamentFootprint with foundation
- 99
- Getriebetransmission
- 1010
- Hubwagenlift trucks
- 1111
- Stelleinheit (Feder + Dämpfer-Kombination)actuator (Spring + damper combination)
- 1212
- Stelleinheit (Feder + Dämpfer-Kombination)actuator (Spring + damper combination)
- 1313
- Gelenkkette, vorzugsweise Stellkette und/oder StellgestängeLink chain, preferably adjusting chain and / or adjusting rods
- 1414
- Federeinheit zum Durchschwenkenspring unit to swing through
- M1M1
-
Drehmomente,
die durch die vom Getriebe (
9 ) auf dieTorques caused by the transmission (9 ) on the - M2M2
-
Hauptachse
(
4 ) übertragenen Kräfte bewirkt sindMain axis (4 ) transmitted forces are effected - MWMW
- durch die Windlast bewirktes Drehmomentby the wind load causes the torque
- E1E1
- Ebene parallel oder nahezu parallel zur Aufstellflächelevel parallel or nearly parallel to the footprint
- E2E2
- Ebene senkrecht und längs zur Hauptachse verlaufendlevel vertical and longitudinal to the main axis running
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20070329 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: BPG BETEILIGUNGS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: SBU PHOTOVOLTAIK GMBH, 16303 SCHWEDT, DE Effective date: 20071129 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20091026 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20121030 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0031052000 Ipc: H02S0020320000 |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0031052000 Ipc: H02S0020320000 Effective date: 20141106 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20141104 |
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R071 | Expiry of right |