DE202007008593U1 - Vorrichtung, insbesondere Heliostat oder Photovoltaikeinrichtung - Google Patents

Vorrichtung, insbesondere Heliostat oder Photovoltaikeinrichtung Download PDF

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Abstract

Vorrichtung, insbesondere Heliostat oder Photovoltaikeinrichtung, mit einem Ständer (12) und einer daran angeordneten Trägervorrichtung (14), die einen Reflektor (16) aufnimmt, so dass der Reflektor (16) um eine Drehachse (36) und eine Schwenkachse (37) in seiner Lage zum Sonnenstand veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet,
– dass die Einstellung der Lage des Reflektors (16) mit einer hydraulischen Antriebseinheit (21) vorgesehen ist,
– dass die elektrische Antriebseinheit (21) wenigstens einen hydraulischen Hubzylinder (26) zur Einleitung einer Drehbewegung und wenigstens einen hydraulischen Hubzylinder (27) zur Einleitung einer Schwenkbewegung umfasst,
– dass die hydraulische Antriebseinheit (21) ein Pumpenaggregat (22) und zumindest einen hydraulischen Speicher (23) zur Ansteuerung der daran angeschlossenen hydraulischen Hubzylinder (26, 27) aufweist und
– dass der hydraulische Speicher (23) mit einem Überdruck beaufschlagt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere einen Heliostat für Solar-Turmkraftwerke oder eine Photovoltaikeinrichtung, welche einen Ständer und eine daran angeordnete Trägervorrichtung umfasst, die einen Reflektor aufnimmt, so dass der Reflektor um eine Drehachse und um eine Schwenkachse in seiner Lage zum Sonnenstand veränderbar ist.
  • Solche Vorrichtungen wurden bereits mehrfach als Heliostaten für eine CO2-freie Stromerzeugung eingesetzt. Diese umweltfreundliche Technologie findet mehr und mehr Einsatz. Dabei ist gleichzeitig auch erforderlich, dass solche Heliostaten kostengünstig herzustellen sind.
  • Die Reflektoren der Heliostaten werden in Abhängigkeit vom Stand der Sonne ausgerichtet, so dass das auf den Reflektor einfallende Licht auf den Absorber im Solar-Turmkraftwerk abgelenkt wird, um die Lichtenergie einem Wärmeträgermedium, wie beispielsweise Öl, Luft oder Wasser, zuzuführen. Dieses Wärmeträgermedium kann gespeichert und/oder in Strom umgewandelt werden.
  • Der Reflektor wird von der Trägervorrichtung in der Lage veränderbar getragen und ist an dem Ständer angeordnet. Die Trägervorrichtung ist über ein Drehlagergehäuse drehbar und über einen Drehbalken der Trägervorrichtung schwenkbar angeordnet. Die Veränderung der Lage wird bislang durch elektrische Antriebe mit einem Getriebe durchgeführt. Die Bewegung der Reflektoren ist sehr langsam. Innerhalb von acht Stunden beträgt im Mittel die Drehbewegung 100° und die Schwenkbewegung 70°. Damit der fokussierte Strahl innerhalb einer begrenzten Fläche auf den Absorber fokussiert gehalten wird, ist nur eine Fokusabweichung von 0,5 mrad erlaubt. Die hierfür eingesetzten Getriebe haben Übersetzungen von 17.000 : 1 und sind deshalb sehr teuer. Darüber hinaus können solche Übersetzungen auch nicht spielfrei hergestellt werden, so dass bei wechselnden Windlasten Abweichungen in der geforderten Genauigkeit gegeben sind. Solche elektrischen Getriebeeinheiten sind darüber hinaus sowohl in der Anschaffung als auch während des Betriebes sehr teuer, da diese wegen ihres schlechten Wirkungsgrades einen hohen Energieverbrauch für die Stellbewegung des Reflektors aufweisen.
  • Deshalb liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung, insbesondere einen Heliostat oder eine Photovoltaikeinrichtung zu schaffen, bei welchem die Herstellungskosten gering, die dauernden Betriebskosten niedrig und eine exakte Ansteuerung des Reflektors ermöglicht ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Durch den Einsatz einer hydraulischen Antriebseinheit, welche wenigstens einen hydraulischen Hubzylinder zur Einleitung einer Drehbewegung und zumindest einen weiteren hydraulischen Hubzylinder zur Einleitung einer Schwenkbewegung umfasst, ist ermöglicht, dass die Antriebsele mente kostengünstig herstellbar sind. Darüber hinaus ist durch den Einsatz von hydraulischen Antriebselementen eine Spielfreiheit gegeben. Die Kompressibilität von einem Hydraulikfluid beträgt weniger als 3 % des Volumens. Bei einem Hub von beispielsweise 1 mm entspricht dies einer Abweichung vom 3 μm, welche weit unterhalb der zulässigen Fokusabweichung von 0,5 mrad ist. Die hydraulische Antriebseinheit weist erfindungsgemäß des Weiteren ein Pumpaggregat und einen hydraulischen Speicher auf, wobei der hydraulische Speicher mit einem Überdruck beaufschlagt ist. Dadurch ist ermöglicht, dass mit einem geringen Energieaufwand aufgrund des Überdruckes eine Ansteuerung der hydraulischen Hubzylinder gegeben ist. Solche hydraulischen Hubzylinder erfordern aufgrund der äußerst geringen Fluidmengen zur Erzielung einer Stellbewegung nur geringe elektrische Anschlusswerte. Diese elektrischen Anschlusswerte dienen dazu, um den Speicher auf einen vorbestimmten Überdruck zu halten sowie nach einer bestimmten Betriebsdauer den Speicher mit dem vorbestimmten Überdruck wieder zu befüllen.
  • Darüber hinaus weist eine solche Antriebseinheit den Vorteil auf, dass bei einem Stromausfall eine Sicherheitsfunktion gegeben ist. Beim Stromausfall müssen die Reflektoren eines Heliostatenfeldes schnell aus dem Fokus bewegt werden, da ein Stromausfall einen Stillstand des Wärmeträgermediums im Absorber bewirkt und zur Überhitzung und Zerstörung führen würde. Durch das erfindungsgemäße vorgespannte Hydrauliksystem beziehungsweise durch den Überdruck im hydraulischen Speicher können die einzelnen Hubzylinder zumindest derart angesteuert werden, dass die Reflektoren aus dem Fokus durch die Beaufschlagung von einer Schwenk- oder Drehbewegung oder beidem ermöglicht ist.
  • Darüber hinaus weist die hydraulische Antriebseinheit den Vorteil auf, dass hohe Stellkräfte bei wechselnden und hohen Windlasten aufgenommen werden können, da das Hydraulikfluid inkompressibel ist.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hydraulikzylinder als doppelseitig beaufschlagbare Hubzylinder ausgebildet sind. Dadurch kann der apparative Aufbau gering gehalten und die Ansteuerung vereinfacht vorgesehen sein. Darüber hinaus können die Material- und Montagekosten durch solche doppelseitig beaufschlagbare Hubzylinder verringert werden.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein erster Hubzylinder mit seinem Hubgehäuse am Ständer angeordnet ist und dessen Hubkolben an einem Drehbalken der Trägervorrichtung zur Einleitung einer Drehbewegung angreift und dass der weitere Hubzylinder mit seinem Hubzylindergehäuse an einem Drehlagergehäuse der Trägervorrichtung befestigt ist und an einem Tragrahmen des Reflektors der Trägerkonstruktion zur Einleitung einer Schwenkbewegung des Reflektors angreift. Dadurch kann in einfacher Weise eine Ansteuerung der Beweglichkeit des Reflektors in zwei Achsen gegeben sein.
  • Zur Ansteuerung der Hubzylinder ist bevorzugt vorgesehen, dass jeweils ein Mehrwegmagnetventil, insbesondere ein 4/3-Wege-Ventil, eingesetzt wird. Ein solches 4/3-Wege-Ventil weist den Vorteil auf, dass durch Beauschlagung mit Strom jeweils eine Schaltstellung einstellbar ist, bei welcher der Hubzylinder eine Ausfahr- oder Einfahrbewegung durchführt. Sofern das Magnetventil stromlos geschalten wird, werden die jeweiligen Zuleitungen zu den Kammern des doppelseitig beaufschlagbaren Hubzylinders gesperrt, und die Kolbenstange steht still, beispielsweise in einer eingestellten Fokuslage.
  • Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Magnetventile elektrisch ansteuerbar und mindestens 1 Magnet mit einem Akkumulator ausgestattet ist. Dadurch kann bei einem Stromausfall in einfacher Weise eine Ansteuerung der 4/3-Wege-Ventile erfolgen, und zwar solange, bis eine Bewegung aus dem Fokus erfolgt ist.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Ansteuerung des Hydraulikzylinder eine Steuereinheit vorgesehen ist, welche mit dem hydraulischen Speicher und dem damit in Verbindung stehendes Pumpenaggregat verbunden ist. Dadurch kann nach dem Absinken des Druckniveaus in dem hydraulischen Speicher aufgrund der Beaufschlagung von einzelnen Hydraulikzylindern das Pumpenaggregat gestartet werden, bis der maximal vorgesehene Druck durch Nachfüllen von Hydraulikfluid in dem hydraulischen Speicher wieder erreicht ist. Bevorzugt ist ein zentrales Pumpenaggregat zur Versorgung der Heliostaten in einem Heliostatenfeld vorgesehen.
  • Die Steuereinheit ist bevorzugt mit einem Impulsgeber zur Erfassung der Schwenk- und Drehbewegung des Reflektors vorgesehen. Zusätzlich umfasst die Sensoreinheit vorteilhafterweise einen Sonnensensor, so dass über die Impulsgeber die Lage des Reflektors erfassbar ist und gleichzeitig durch den Sonnensensor die Lage zur maximalen Energiereflektion überwachbar ist.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Pumpenaggregat zweistufig ausgebildet ist. Aufgrund des Zusammenwirkens mit dem hydraulischen Speicher kann dadurch eine zusätzliche Sicherheit bei Sturmwarnung gegeben sein. Durch diese Zweistufigkeit kann erzielt werden, dass beispielsweise bei einer Sturmwarnung eine wesentlich erhöhte Fördermenge an Hydraulikfluid in den Speicher und die Versorgungsleitungen für die Hydraulikzylinder eingespeist werden kann, so dass eine erhöhte Verfahrgeschwindigkeit des Reflektors zum Überführen in eine waagerechte Lage angesteuert werden kann. Die erste Stufe ist dabei derart ausgelegt, dass diese im Normalbetrieb ein geringes Nachfüllvolumen für den Speicher zur Verfügung stellt. Im Notbetrieb wird die zweite Stufe oder beide Stufen zusammen mit dem Speicher eingesetzt, wodurch ein Vielfaches, wie beispielsweise das fünffache Volumen der ersten Stufe, an gefördertem Hydraulikfluid, erzielt wird. Die zweite Stufe weist die erhöhte Förderleistung auf, und bei deren Inbetriebnahme kann auch alternativ ein Abzweig zur ersten Stufe geschlossen werden. Alternativ können auch beide Stufen betrieben werden.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der hydraulische Speicher eine Kammer mit einer flexiblen Membran aufweist, welche das Hydraulikfluid von der Kammer trennt. In Abhängigkeit des Fluidstandes des Hydraulikfluides wird der Überdruck in den Speicher erzeugt. Bevorzugt ist in der flexiblen Kammer ein Gas, insbesondere Stickstoff, vorgesehen, welches eine geringe Ausdehnung bei einer Erwärmung aufweist und somit für wechselnde Betriebslasten als auch für unterschiedliche thermische äußere Bedingungen nahezu gleichbleibende Eigenschaften aufweist.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Hydraulikfluid ein pflanzliches oder synthetisches Öl vorgesehen ist, das insbesondere biologisch abbaubar ist. Dadurch können solche hydraulischen Antriebseinheiten den gesetzlichen Ansprüchen zur Wasserreinhaltung im Falle von Leckagen entsprechen.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reflektor als ein ein- oder mehrteiliger Spiegel ausgebildet ist. Beim Einsatz eines ein- oder mehrteiligen Spiegels als Reflektor wird die Vorrichtung als Heliostat ausgebildet, wobei der Spiegel insbesondere zur Reflektion eines einfallenden Lichtes auf einen Absorber eines Solar-Turmkraftwerkes eingesetzt wird. Insbesondere bei solchen Heliostaten ist der Einsatz der erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebseinheit von besonderem Vorteil.
  • Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reflektor als Photovoltaikelement oder als Photovoltaikpanel zur Ausgestaltung einer Photovoltaikeinrichtung ausgebildet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der hydraulischen Antriebseinheit lassen sich das Photovoltaikelement bzw. die Photovoltaikelemente oder das bzw. die Photovoltaikpanel exakt zum Sonnenstand ausrichten. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass diese Photovoltaikelemente orthogonal zum Sonnenstand ausgerichtet werden, soweit dies im vorgesehenen Schwenk- und Drehachsenbereich der Trägervorrichtung liegt.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Heliostaten in einer Ruhelage,
  • 2 eine schematisch vergrößerte Ansicht einer am Ständer des Heliostaten angeordneten Trägerkonstruktion und
  • 3 eine weitere schematische Ansicht einer Trägerkonstruktion des Heliostaten.
  • In 1 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 11 als Heliostat dargestellt. Diese Vorrichtung 11 umfasst einen Ständer 12, an welchem eine Trägervorrichtung 14 zur Aufnahme eines Reflektors 16 vorgesehen ist. Der Ständer 12 kann durch Streben 13 verstärkt sein. Die Trägervorrichtung 14 weist einen Tragrahmen 17 auf, der den Reflektor 16 aufnimmt. Dieser Tragrahmen 17 ist schwenkbar an einem Drehbalken 18 vorgesehen, der fest mit einem Drehlager 19 in Verbindung steht. Der Tragrahmen 17 ist über das Drehlager 19 drehbar zum Ständer 12 aufgenommen. Durch diese Anordnung ist der Reflektor 16 zweiachsig gelagert, um eine Reflektionslage des einfallenden Lichtes zur Fokussierung auf einen nicht näher dargestellten Absorber in einem Solar-Turmkraftwerk zu ermöglichen.
  • Zur Ansteuerung der Lage des Reflektors 16 ist eine hydraulische Antriebseinheit 21 vorgesehen. Diese elektrisch betriebene hydraulische Antriebseinheit 21 umfasst ein Pumpenaggregat 22, welches mit einem hydraulischen Speicher 23 in Verbindung steht. Von diesem hydraulischen Speicher 23 aus gelangen Druckleitungen 24 zu einem ersten hydraulischen Hubzylinder 26 und zumindest einem weiteren hydraulischen Hubzylinder 27. Der hydraulische Speicher 23 kann alle Heliostaten 11 eines Heliostatenfeldes mit Hydraulikfluid versorgen. Alternativ können auch mehrere hydraulische Speicher 23 vorgesehen sein, um eine Heliostatengruppe mit Hydraulikfluid zu versorgen. Am Ständer 12 ist eine Steuereinheit 28 vorgesehen, welche zumindest Magnetventile, insbesondere 4/3-Wege-Ventile zur Ansteuerung der Hydraulikzylinder 26, 27, umfasst. Diese Magnetventile sind elektrisch ansteuerbar und sind bevorzugt mit Akkumulatoren verbunden, welche bei einem Stromausfall die Magnetventile ansteuern.
  • Die Anordnung der Hubzylinder 26, 27 zur Einleitung einer Dreh- und Schwenkbewegung des Reflektors 16 ist in 2 näher dargestellt. Ein erster Hubzylinder 26 ist mit seinem Gehäuse an dem Ständer 21 befestigt. Eine Hubstange 29 des Hubzylinders 26 greift an einem Mitnehmer 31 an, der starr an dem Drehbalken 18 befestigt ist. Dadurch wird eine Drehbewegung des Drehbalkens 18 um eine vertikale Achse, also Drehachse 36, des Ständers 12 über das Drehlager 19 eingeleitet. An dem Drehbalken 18 ist ein Gehäuse des weiteren Hubzylinders 27 befestigt. Dessen Kolbenstange 32 greift an einem Tragrahmen 17 des Reflektors 16 an, wodurch eine Schwenkbewegung des Reflektors 16 um eine horizontale Achse, also eine Schwenkachse 37, erzielt wird. Durch eine solche Anordnung und Ausgestaltung ist ein einfacher und kostengünstiger Antrieb vorgesehen. Bevorzugt kommen doppelseitig beaufschlagbare Hubzylinder zum Einsatz. Dadurch wird gleichzeitig erzielt, dass eine spielfreie Einstellung ermöglicht wird.
  • In 3 ist am äußeren Ende des Tragbalkens 18 ein Impulsgeber 30 vorgesehen, der die Schwenkbewegung des Reflektors 16 erfasst. In dem Drehlager 19 ist des Weiteren ein Impulsgeber vorgesehen, der die Drehbewegung des Reflektors 16 erfasst. Dadurch kann die Lage des Reflektors 16 absolut ermittelt werden. In einer Steuereinheit 38 werden die Daten der Impulsgeber 30 sowie die Daten eines gegebenenfalls vorhandenen Sonnensensors erfasst und ausgewertet, um den Reflektor 16 in einer optimalen Lage zur maximalen Energiereflexion auszurichten.
  • Der hydraulische Speicher 33 ist mit einem Überdruck beaufschlagt. In dem hydraulischen Speicher sind Hydraulikfluid und eine Kammer vorgesehen, die durch eine flexible Membran getrennt sind, wobei die Kammer vorzugsweise mit Stickstoff befüllt ist. Aufgrund des mit einem Hochdruck versehenen Hydraulikspeichers wird ein vorgespanntes Hydraulik system geschaffen. Dadurch sind mehrere Sicherheitsfunktionen gewährleistet und sichergestellt. Überdruck und Volumen im Hydraulikspeicher 23 werden beispielsweise derart bemessen, dass bei einem Stromausfall ein hinreichender Druckstrom vorhanden ist, um die Reflektoren 16 schnell aus dem Fokus des Absorbers zu bewegen, um eine Überhitzung und/oder Zerstörung des Absorbers zu vermeiden. In dem hydraulischen Speicher 33 verbleibt nach einem Stromausfall ein noch hinreichender Überdruck, so dass bei einem gegebenenfalls nachfolgenden Sturm die mit dem Hydraulikspeicher 23 in Verbindung stehenden Hubzylinder 26, 27 die Heliostaten 11 anzusteuern, damit die Reflektoren 16 in relativ kurzer Zeit in eine waagerechte Lage übergeführt werden können, in welcher der Wind die geringste Angriffsfläche aufweist. Durch dieses vorgespannte System kann somit auch in kostengünstiger Weise eine Sicherung gegen Stromausfall und Sturmwarnung gegeben sein, die bei elektrischen Antriebsversionen nicht ermöglicht ist.
  • Darüber hinaus weist eine solche hydraulische Antriebseinheit 21 den Vorteil auf, dass nicht nur die Anschaffung wesentlich kostengünstiger ist als elektrische Antriebsversionen mit sehr kostenintensiven Getrieben, sondern, dass auch der Betrieb dieser hydraulischen Antriebseinheit 21 zur Ansteuerung der Reflektoren günstig ist. Der elektrische Anschlusswert der Reflektorfläche beträgt beim hydraulischen Antrieb circa 2 Watt/qm. Bekannte elektrisch angetriebene Heliostaten weisen hingegen einen elektrischen Antriebsanschlusswert von 5 bis 12 Watt/qm auf. Diese Differenz wird bei Heliostatenfeldern mit beispielsweise Quadratmeterzahlen von 20.000 m2 bis 150.000 m2 oder größer erheblich.
  • Durch den erfindungsgemäßen Einsatz der hydraulischen Antriebseinheit 21 kann somit der Vorteil erzielt werden, dass eine spielfreie Bewegung des Reflektors 16 geschaffen ist, ein geringer Anschlusswert durch den Einsatz von Pumpenaggregaten 22 gegeben ist, die Sicherheitsfunktionen bei Stromausfall und Sturmwarnung gegeben sind, wobei insbesondere bei Sturmwarnung auch kurze Stellzeiten erzielt werden und hohe Steifigkeiten und hohe Stellkräfte bei wechselnden und hohen Windlasten aufgenommen werden können.

Claims (12)

  1. Vorrichtung, insbesondere Heliostat oder Photovoltaikeinrichtung, mit einem Ständer (12) und einer daran angeordneten Trägervorrichtung (14), die einen Reflektor (16) aufnimmt, so dass der Reflektor (16) um eine Drehachse (36) und eine Schwenkachse (37) in seiner Lage zum Sonnenstand veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, – dass die Einstellung der Lage des Reflektors (16) mit einer hydraulischen Antriebseinheit (21) vorgesehen ist, – dass die elektrische Antriebseinheit (21) wenigstens einen hydraulischen Hubzylinder (26) zur Einleitung einer Drehbewegung und wenigstens einen hydraulischen Hubzylinder (27) zur Einleitung einer Schwenkbewegung umfasst, – dass die hydraulische Antriebseinheit (21) ein Pumpenaggregat (22) und zumindest einen hydraulischen Speicher (23) zur Ansteuerung der daran angeschlossenen hydraulischen Hubzylinder (26, 27) aufweist und – dass der hydraulische Speicher (23) mit einem Überdruck beaufschlagt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulischen Hubzylinder (26, 27) als doppelseitig beaufschlagbare Hubzylinder ausgebildet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hubzylinder (26) mit seinem Hubgehäuse am Ständer (12) angeordnet ist und dessen Hubstange (29) an einem Drehbalken (18) der Trägervorrichtung (14) zur Einleitung einer Drehbewegung des Reflektors (16) angreift und dass der weitere Hubzylinder (27) mit seinem Gehäuse an dem Drehbalken (18) der Trägervorrichtung (14) befestigt ist und dessen Hubstange (32) an einem Tragrahmen (17) des Reflektors (16) der Tragvorrichtung (14) zur Einleitung einer Schwenkbewegung des Reflektors (16) angreift.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung der Hubzylinder (26, 27) jeweils ein Mehrweg-Magnetventil, insbesondere ein 4/3-Wege-Ventil, vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil elektrisch ansteuerbar ist und vorzugsweise mit einem Akkumulator verbunden ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung der Hubzylinder (26, 27) eine Steuerungseinheit (28) vorgesehen ist, welche ein mit dem hydraulischen Speicher (23) in Verbindung stehendes Pumpenaggregat (22) und die Magnetventile der Hydraulikzylinder (26, 27) ansteuert.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (28) einen Impulsgeber (30) zur Erfassung der Schwenk- und Drehbewegung des Reflektors (16) und vorzugsweise einen Sonnensensor umfasst.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenaggregat (22) eine erste Stufe für einen Normalbetrieb zum Nachfüllen des Hydraulikfluids in den hydraulischen Speicher (23) aufweist und zumindest eine zweite Stufe für einen Notbetrieb umfasst, in der ein Vielfaches an Fördervolumen des Hydraulikfluids gegenüber dem Normalbetrieb erzeugt wird.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Speicher (23) mit einem Gas, insbesondere Stickstoff, in einer flexiblen Kammer im hydraulischen Speicher (23) befüllt ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Hydraulikfluid ein pflanzliches oder synthetisches Öl vorgesehen ist, welches biologisch abbaubar ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (16) als ein- oder mehrteiliger Spiegel, insbesondere zur Reflektion eines einfallenden Lichts auf einen Absorber eines Solar-Turmkraftwerkes, ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (16) als Photovoltaikelement oder Photovoltaikpanel ausgebildet ist.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITBO20090360A1 (it) * 2009-06-04 2010-12-05 Htc S R L Con Unico Socio Inseguitore solare
WO2011023274A1 (de) * 2009-08-29 2011-03-03 Robert Bosch Gmbh Nachführeinrichtung
GR1007324B (el) * 2008-08-06 2011-06-27 Γρηγοριος Βασιλειου Κωταϊδης Μηχανισμος περιστρεφομενης βασης δυο αξονων με υδραυλικη κινηση για τοποθετηση φωτοβολταϊκων συλλεκτων
CN102175422A (zh) * 2011-03-11 2011-09-07 中国科学院电工研究所 一种俯仰方向转动的风洞实验用定日镜模型
DE202011103792U1 (de) 2011-07-28 2011-12-05 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von Spiegel-Einheiten für Heliostaten
WO2011080270A3 (de) * 2009-12-28 2012-06-28 Lehle Gmbh Vorrichtung, insbesondere heliostat oder photovoltaikeinrichtung
DE102011108715A1 (de) 2011-07-28 2013-01-31 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Spiegel-Einheiten für Heliostaten
CN110609575A (zh) * 2019-09-24 2019-12-24 浙江中光新能源科技有限公司 用于塔式光热发电的定日镜与光伏板相结合的定日镜系统
FR3129464A1 (fr) * 2021-11-24 2023-05-26 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif et procédé de contrôle d’un réflecteur d’énergie solaire, centrale solaire équipée d’un tel dispositif

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR1007324B (el) * 2008-08-06 2011-06-27 Γρηγοριος Βασιλειου Κωταϊδης Μηχανισμος περιστρεφομενης βασης δυο αξονων με υδραυλικη κινηση για τοποθετηση φωτοβολταϊκων συλλεκτων
ITBO20090360A1 (it) * 2009-06-04 2010-12-05 Htc S R L Con Unico Socio Inseguitore solare
WO2011023274A1 (de) * 2009-08-29 2011-03-03 Robert Bosch Gmbh Nachführeinrichtung
US8763602B2 (en) 2009-12-28 2014-07-01 Lehle Gmbh Device, in particular a heliostat or photovoltaic device
WO2011080270A3 (de) * 2009-12-28 2012-06-28 Lehle Gmbh Vorrichtung, insbesondere heliostat oder photovoltaikeinrichtung
CN102175422A (zh) * 2011-03-11 2011-09-07 中国科学院电工研究所 一种俯仰方向转动的风洞实验用定日镜模型
DE102011108715A1 (de) 2011-07-28 2013-01-31 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Spiegel-Einheiten für Heliostaten
WO2013013661A2 (de) 2011-07-28 2013-01-31 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung von spiegel - einheiten für heliostaten
DE202011103792U1 (de) 2011-07-28 2011-12-05 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von Spiegel-Einheiten für Heliostaten
US9315005B2 (en) 2011-07-28 2016-04-19 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Method and device for producing mirror units for heliostats
CN110609575A (zh) * 2019-09-24 2019-12-24 浙江中光新能源科技有限公司 用于塔式光热发电的定日镜与光伏板相结合的定日镜系统
CN110609575B (zh) * 2019-09-24 2022-06-14 浙江中光新能源科技有限公司 用于塔式光热发电的定日镜与光伏板相结合的定日镜系统
FR3129464A1 (fr) * 2021-11-24 2023-05-26 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Dispositif et procédé de contrôle d’un réflecteur d’énergie solaire, centrale solaire équipée d’un tel dispositif
EP4187174A1 (de) * 2021-11-24 2023-05-31 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Vorrichtung und verfahren zur steuerung eines solaren energiereflektors, solarkraftwerk mit einer solchen vorrichtung

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