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Die
Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung mit zumindest einem
hydraulischen Zylinder und eine Antriebseinheit zur hydraulischen
Ansteuerung des zumindest einen hydraulischen Zylinders, insbesondere
zur Einstellung einer Winkellage eines Heliostaten.
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Die
Heliostaten für
Solar-Turmkraftwerke umfassen einen Ständer und eine daran angeordnete
Trägervorrichtung,
die zumindest einen Reflektor aufnimmt, so dass der Reflektor um
eine Drehachse und um eine Schwenkachse in seiner Lage zum Sonnenstand
veränderbar
ist. Dadurch kann der zumindest eine Reflektor der Lage der Sonnenstandes nachgefahren
werden, um eine Reflektion der Sonnenstrahlung auf einen Absorber
im Solar-Turmkraftwerk zu bewirken, damit die Lichtenergie einem
Wärmeträgermedium,
wie beispielsweise Öl,
Luft oder Wasser, zugeführt
wird. Dieses Wärmeträgermedium kann
gespeichert und/oder in Strom umgewandelt werden.
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Der
Wirkungsgrad eines solchen Solar-Turmkraftwerkes wird durch die
Genauigkeit der Strahlführung
der einzelnen Heliostaten bestimmt. Bislang wurde die Einstellung
der Lage der Heliostaten über
elektrische Antriebe mit einem Getriebe durchgeführt. Damit eine sehr langsame
Bewegung der Reflektoren sowie eine exakte Bewegung der Reflektoren
ermöglicht
ist, wurden Getriebe mit Übersetzungen
von 17.000 : 1 eingesetzt, die sehr teuer sind. Solche Übersetzungen
können
darüber
hinaus auch nicht spielfrei eingestellt werden, so dass bei wechselnden
Lasten Abweichungen in der geforderten Genauigkeit gegeben sind.
Die geforderten Genauigkeiten bei einem Solar-Turmkraftwerk zur
Positionierung der Reflektoren erlauben eine Fokusabweichung von
0,5 mrad als 1/36°.
Diese zulässige Abweichung
muss im Normalbetrieb in einem Schwenkbereich von circa 70° und einem
Drehbereich von circa +/- 50° in
beispielsweise 480 min/Tag eingehalten werden. Um diese Anforderungen
zu erfüllen,
wurde bereits vorgeschlagen, eine hydraulische Antriebseinheit mit
wenigstens einem hydraulischen Hubzylinder zur Einleitung einer
Drehbewegung und zumindest einen weiteren hydraulischen Hubzylinder
zur Einleitung einer Schwenkbewegung einzusetzen. Dadurch kann eine
kostengünstige
Anordnung geschaffen werden.
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Der
Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung
mit zumindest einem hydraulischen Zylinder und eine Antriebseinheit zur
Ansteuerung des zumindest einen hydraulischen Zylinders vorzuschlagen,
welche eine exakte Ansteuerung der Reflektoren innerhalb der zulässigen Toleranzen
sowie die Ansteuerung von weiteren typischen Betriebszuständen ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in
den weiteren Ansprüchen
angegeben.
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Der
zumindest eine hydraulische Zylinder mit einer beidseitig mit Druck
beaufschlagbaren Kammer, die einen ersten und zweiten Druckraum umfasst,
in der der Kolben mit einem hydraulischen Druck zum Aus- und Einfahren
an einer an dem Kolben angeordneten Kolbenstange vorgesehen ist, weist
erfindungsgemäß eine kolbenstangenseitige Ringfläche des
Kolbens auf, die im Wesentlichen der Querschnittsfläche der
Kolbenstange entspricht. Darüber
hinaus weist die Antriebsvorrichtung eine Antriebseinheit zur Ansteuerung
der Stellbewegung der Kolbenstange auf, bei der einem hydraulischen
Zylinders zwei Steuerventile zugeordnet sind, die mit sehr kurzen
Schaltzeiten ansteuerbar sind beziehungsweise sehr kurze Schaltzyklen
aufweisen, so dass eine Hubbewegung der Kolbenstange durch eine schrittweise
Stellbewegung der Kolbenstange gegeben ist. Durch diese Kombination
der Merkmale wird ermöglicht,
dass die Stellbewegung der Kolbenstange sowohl beim Einfahren als
auch Ausfahren mit einem gleichen Volumen des Mediums ansteuerbar
ist. Darüber
hinaus wird durch die Ausgestaltung der Steuerventile mit sehr kurzen
Schaltzyklen eine schrittweise oder taktweise Stellbewegung ermöglicht,
wobei ein Schritt oder eine Taktung für die Stellbewegung kleiner
als eine zulässige
Abweichung oder Toleranz in der Einstellung der Winkellage ist. Durch
die schritt- oder taktweise Stellbewegung kann eine digitale Ansteuerung
des zumindest einen hydraulischen Hubzylinders erfolgen. Dies hat
den Vorteil, dass nach jedem Schaltzyklus des Steuerventils die
Druckräume
des Zylinders vollständig
geschlossen werden, so dass kein Überschwingen oder Nachlauf
der Kolbenstange gegeben ist. Dadurch kann die Genauigkeit für die Stellbewegung
der Kolbenstange, welche eine Dreh- oder Schwenkbewegung des zumindest
einen Reflektors bewirkt, erzielt werden.
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Nach
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Steuerventile als Zwei-Wege-Sitzventile ausgebildet sind, die
vorzugsweise magnetisch ansteuerbar sind. Dadurch können einfache
und kostengünstige
Steuerventile eingesetzt werden, um eine hydraulische Steuerung
des zumindest einen Hubzylinders zu ermöglichen. Die vorzugsweise magnetisch
angesteuerten Steuerventile haben eine geringe Leistungsaufnahme,
so dass beispielsweise bei einem Heliostaten mit einer Reflektorfläche von
circa 30 m2 der Energieverbrauch eines Tages
für die
Einstellung des Reflektors lediglich circa 75 Wh benötigt.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Steuerventile einen Schaltzyklus von weniger als 100 ms, vorzugsweise
zwischen 30 und 70 ms, umfassen. Dadurch wird ermöglicht,
dass eine nur sehr geringe Menge an Steuermedium, vorzugsweise Öl, während eines
Schaltzyklus durch das Steuerventil hindurchgeführt und in den Druckraum eingespeist
oder aus dem Druckraum entfernt wird, so dass über die sehr kurze Schaltzeit
auch die Stellbewegung der Kolbenstange ansteuerbar ist.
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Des
Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Steuerventile oder Druckleitungen,
die zum ersten und zweiten Druckraum des zumindest einen hydraulischen
Zylinders führen,
eine Drosselblende aufweisen. Eine solche Drosselblende kann beispielsweise
eine Durchmesseröffnung
von beispielsweise weniger als 1 mm aufweisen. Dadurch kann des
Weiteren das für
die Ein- und Ausfahrbewegung der Kolbenstange zuzuführende oder
abzuführende Volumen
des Steuermediums bestimmt werden. Des Weiteren kann eine solche
Drosselblende auch in Anschlüssen
im Gehäuse
des zumindest einen hydraulischen Hubzylinders vorgesehen sein,
die mit dem ersten und zweiten Druckraum in Verbindung stehen.
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Während eines
Schaltzyklusses des Steuerventils ist bevorzugt vorgesehen, dass
eine vordefinierte Menge an Steuermedium in die erste oder zweite
Druckkammer zu- oder abgeführt
wird. Beispielsweise kann ein Volumen des Steuermediums von vorzugsweise
20 mm3 bis 100 mm3,
insbesondere von circa 50 mm3, während eines
Schaltzyklusses gefördert
und dem ersten und zweiten Druckraum zu- oder abgeführt werden.
Dadurch lässt
sich eine Hubbewegung realisieren, die geringer als ein Stellweg ist,
der sich durch die zulässige
Abweichung von 0,5 mrad in der Winkellage des zumindest einen Reflektors
ergibt.
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Nach
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zur Ansteuerung
der Hubbewegung eines Heliostaten wenigstens zwei Schaltzyklen vorgesehen,
wobei die Stellbewegung resultierend aus diesen zumindest zwei Schaltzyklen
gleich oder kleiner als der Stellweg ist, der sich aus einer zulässigen Winkelabweichung
von weniger als 0,5 mrad ergibt. Dadurch kann eine sehr hohe Genauigkeit
und digitale Ansteuerung der Hubbewegung der Kolbenstange erzielt
werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass innerhalb dieser Toleranz
von 0,5 mrad, welche einem Volumen von circa 250 mm3 oder
einem Hubweg von 0,125 mm entspricht, fünf Schaltzyklen angesteuert werden
können.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass in dem Druckraum, der die Kolbenstange durchquert, eine erste
Druckleitung führt,
welche unmittelbar mit einem Pumpendruck beaufschlagbar ist. Von
dieser ersten Fluidleitung abzweigend ist eine zweite Druckleitung
vorgesehen, die in den zweiten Druckraum führt, wobei in der zweiten Druckleitung
ein Zwei-Wege-Sitzventil vorgesehen ist. Des Weiteren ist zwischen
dem Zwei-Wege-Sitzventil und dem Anschluss in dem zweiten Druckraum
ein weiteres Zwei-Wege-Sitzventil vorgesehen, welches einen Abzweig von
der zweiten Druckleitung in einen Tank öffnet. Dadurch kann der Vorteil
erzielt werden, dass zur Ansteuerung der Ein- und Ausfahrbewegung
der Kolbenstange immer der gleiche Druck eingespeist werden kann
und somit beim Vor- und Rücklauf
gleichbleibende Verhältnisse,
insbesondere bezüglich
der Stellbewegung beziehungsweise der digitalen Ansteuerung der
Hubbewegung, gegeben sind.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die erste und zweite Druckkammer des hydraulischen Zylinders
in einer Schließstellung
der Zwei-Wege-Sitzventile jeweils mit einem Arbeitsdruck der hydraulischen
Steuerung beaufschlagt sind. Dadurch ist der Kolben beidseitig mit
Druck beaufschlagt und somit eingespannt. Dies ermöglicht,
dass der Kolben beziehungsweise die Kolbenstange in einer vordefinierten Position
sicher aufgenommen wird und ausgehend von dieser Position eine Aus-
oder Einfahrbewegung exakt durchführt. Somit ist eine spielfreie
Lagerung des Kolbens und somit des Reflektors für die Dreh- und Schwenkbewegung
gegeben.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in jeder
Druckkammer des zumindest einen hydraulischen Zylinders eine Entlüftungsöffnung vorgesehen.
Dadurch kann sichergestellt werden, dass in der jeweiligen Druckkammer kein
kompressibles Medium sich befindet, welches aufgrund von auftretenden
Kräften,
wie beispielsweise Windkräften,
eine Veränderung
der eingestellten Lage des zumindest einen Reflektors bewirken könnte. Vielmehr
wird dadurch eine exakte Positionierung und ein exaktes Halten einer
einmal eingestellten Position des zumindest einen Reflektors sichergestellt.
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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:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Heliostaten in einer Ruhelage,
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2 eine
schematisch vergrößerte Ansicht einer
am Ständer
des Heliostaten angeordneten Trägerkonstruktion,
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3 eine
schematische Seitenansicht eines Hubzylinders im Teilschnitt,
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4 eine
schematische Vorderansicht des Hubzylinders gemäß 3 und
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5 einen
Schaltplan einer Antriebseinheit zur Steuerung des zumindest einen
hydraulischen Hubzylinders.
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In 1 ist
eine perspektivische Ansicht einer 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 Verbin dung 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 im Solar-Turmkraftwerk
zu ermöglichen.
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Zur
Ansteuerung der Lage des Reflektors 16 ist eine Antriebsvorrichtung 20 vorgesehen.
Diese umfasst eine elektrisch betriebene hydraulische Antriebseinheit 21 mit
einem Pumpenaggregat 22 und einem hydraulischen Speicher 23.
Von diesem hydraulischen Speicher 23 aus gelangen Druckleitungen 24 zu
einem ersten hydraulischen Zylinder 26 und zumindest einem
weiteren hydraulischen Hubzylinder 27. Der hydraulische
Speicher 23 kann einen oder mehrere Heliostaten 11 eines
Heliostatenfeldes mit einem Steuermedium, insbesondere Hydraulikfluid,
versorgen.
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Am
Ständer 12 ist
eine Steuereinheit 28 vorgesehen, welche nachfolgend noch
näher beschriebene
Steuerventile zur Ansteuerung der Hydraulikzylinder 26 und 27 umfasst.
Diese Steuerventile sind elektrisch ansteuerbar und bevorzugt mit
Akkumulatoren verbunden, welche bei einem Stromausfall die vorzugsweise
magnetischen Steuerventile ansteuern können.
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Die
Anordnung der Hubzylinder 26, 27 zur Einleitung
einer Drehbewegung und Schwenkbewegung des Reflektors 16 ist
in 2 näher
dargestellt. Ein erster Hubzylinder 26 ist mit seinem Gehäuse an dem
Ständer 12 befestigt.
Eine Hubstange 29 des Hubzylinders 26 greift an
einem Mitnehmer 31 an, der beispielsweise 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.
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Die
für die
Dreh- und Schwenkbewegung eingesetzten Hubzylinder 26, 27 sind
beispielsweise in 3 näher dargestellt. Der Hubzylinder 26 weist ein
Gehäuse 41 auf,
in dem ein Kolben 42 in einer beidseitig mit Druck beaufschlagbaren
Kammer 43 hin und her bewegbar ist. Die Kammer 43 ist
durch den Kolben 42 in einen ersten und zweiten Druckraum 45 und 46 aufgeteilt.
Am Kolben 42 greift die Hubstange 29 an, welche
aus dem Gehäuse 41 herausragt
und ein Befestigungsauge 47 umfasst. Die Kolbenstange 29 ist
durch eine Führungsbuchse 48 geführt.
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Zum
Zu- und Abführen
eines Steuermediums ist jeweils ein Anschluss 51, 52 vorgesehen,
der eine erste und zweite Druckleitung 24, 64 aufnimmt, um
das Steuerungsmedium der ersten oder zweiten Druckkammer 45, 46 zuzuführen oder
abzuführen und
somit eine Stellbewegung des Kolbens 42 zu erzielen. Der
Hubzylinder 26 weist an jeder Druckkammer 45, 46 zugeordnet
jeweils eine Entlüftungsöffnung 53 auf,
welche durch eine Entlüftungsverschraubung
geschlossen ist, so dass der erste und zweite Druckraum 45, 46 separat
entlüftet
werden können.
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Der
Kolben 42 weist eine kolbenstangenseitige Ringfläche 56 auf,
die im Wesentlichen einer Querschnittsfläche der Kolbenstange 29 entspricht. Bevorzugt
sind die Querschnittsflächen
gleich groß ausgebildet.
Diese vorteilhafte geometrische Ausgestaltung wird nachfolgend bei
der Funktion der Steuerung näher
beschrieben.
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In 4 ist
eine schematische Stirnansicht des Hubzylinders 26 dargestellt.
An dem Gehäuse 41 sind
jeweils radial nach außen
weisend und einer Achse gegenüberliegend
Lagerelemente 58 vorgesehen, welche beispielsweise als
Lagerzapfen ausgebildet sind. Dadurch kann der Hubzylinder 26 an dem
Ständer 12 beziehungsweise
an dem Drehbalken 18 exakt geführt und drehbar aufgenommen
werden, um die Einstellung der Winkellage des Reflektors 16 vorzunehmen.
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Die
vorstehenden Ausführungen
in den 3 und 4 gelten in Analogie für den Hubzylinder 27.
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In 5 ist
ein Schaltplan der hydraulischen Antriebseinheit 21 vorgesehen,
um eine Ein- und Ausfahrbewegung der Kolbenstange 26, 32 der
Hubzylinder 26, 27 anzusteuern. Die Antriebseinheit 21 umfasst
ein Pumpenaggregat 22, welches von einem Motor betrieben
wird. Durch dieses Pumpenaggregat 22 wird aus einem Speicher 23 Steuermedium über Druckleitungen 24 zu
den Hubzylindern 26, 27 gefördert. Nachfolgend wird beispielhaft
die Ein- und Ausfahrbewegung des Hubzylinders 26 erörtert, wobei die
Schaltungsanordnung zur Ansteuerung des Hubzylinders 26 und 27 gleich
ausgebildet ist.
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Von
dem Pumpenaggregat 22 führt
eine Druckleitung 24 unmittelbar in einen ersten Druckraum 45 des
Hubzylinders 26. Dieser erste Druckraum 45 wird
durch die Kolbenstange 29 durchquert. In der Druckleitung 24 ist
ein Rückschlagventil 61 vorgesehen,
welches ein Rückströmen des
Steuermediums zum Pumpenaggregat 22 verhindert. Dem Rückschlagventil 61 nachgeschalten
in Strömungsrichtung
gesehen zweigt eine Druckleitung 64 ab, welche ein als
Zwei-Wege-Sitzventil ausgebildetes Steuerventil 65 aufnimmt.
Diese Druckleitung 64 führt
in den zweiten Druckraum 46. Von der zweiten Druckleitung 64 zweigt
eine weitere Druckleitung 66 ab, welche ebenfalls ein als
Zwei-Wege-Sitzventil ausgebildetes Steuerventil 67 aufnimmt,
wobei die Druckleitung 66 in einen Tank 68 führt.
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Die
Steuerventile 65, 67 sind bevorzugt magnetisch
angesteuert und weisen kleine Öffnungsquerschnitte
auf. Beispielsweise sind Durchmesser von kleiner als 1 mm, insbesondere
0,7 mm, vorgesehen. Darüber
hinaus weisen diese Steuerventile 65, 67 sehr
kurze Schaltzeiten auf, so dass kurze Schaltzyklen ansteuerbar sind.
Diese Schaltzyklen können
vorzugsweise weniger als 100 ms, beispielsweise 50 ms, aufweisen.
Der Schaltzyklus setzt sich beispielsweise aus Schaltzeiten der
Steuerventile 65, 67 für die Auf- und Zubewegung von
beispielsweise 20 ms und einer Reaktionszeit der Steuerelektronik von
10 ms zusammen. Darüber
hinaus weisen die Magnete zur Ansteuerung der Steuerventile 65, 67 bei
einer 12 Volt Spannungsversorgung nur eine sehr geringe Leistungsaufnahme
von circa 8 Watt auf. Durch diese Ausgestaltung der Steuerventile 65, 67 ist
eine digitale Arbeitsweise innerhalb eines Toleranzfeldes für die Stellbewegung
der Reflektoren 16 ermöglicht.
Das Toleranzfeld bestimmt sich aus der zulässigen Winkelabweichung von
0,5 mrad, was einem 1/36° entspricht.
Wird diese zulässige
Abweichung auf ein Volumen des Steuermediums übertragen, beträgt dieses
beispielsweise 250 mm3 oder einen Hubweg
von 0,125 mm. Durch die kurzen Schaltzyklen können zwei bis fünf Schaltzyklen
innerhalb des Toleranzfeldes durchgeführt werden, wodurch eine gesamte
Stellbewegung erzielt wird, die gleich oder kleiner der zulässigen Hubbewegung
von 0,125 mm ist. Durch diese digitale Ansteuerung lässt sich eine
exakte Ansteuerung und die geforderte Genauigkeit erzielen. Nach
jedem Schaltzyklus wird das Steuerventil 65, 67 geschlossen,
so dass ein Nachlaufen oder ein Überschwingen
verhindert ist.
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Bei
einer Einfahrbewegung der Kolbenstange 29 wird über das
Pumpenaggregat 22 Steuermedium unmittelbar dem ersten Druckraum 45 zugeführt. Dieser
Druck liegt im ersten Druckraum 45 ständig an. Damit eine Hubbewegung
erfolgt, wird das Steuerventil 67 gemäß den Schaltzyklen angesteuert,
wodurch im zweiten Druckraum 46 jeweils ein vorbestimmtes
Volumen an Steuermedium entweichen kann. Durch die Anzahl der angesteuerten Schaltzyklen
wird der Hubweg bestimmt und die Dreh- oder Schwenkbewegung eingeleitet. Bei
dieser Einfahrbewegung wirkt der Druck in der Druckleitung 24 auf
die Ringfläche 56,
wodurch die Kraft der Hubbewegung bestimmt ist. Da nach jedem angesteuerten
Schaltzyklus das Steuerventil 67 schließt, bleibt der Kolben in einer
eingespannten Position 42 gehalten, so dass eine exakte
Positionierung ermöglicht ist.
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Beim
Ansteuern einer Ausfahrbewegung bleibt das Zwei-Wege-Sitzventil 67 geschlossen,
und das Steuerventil 65 wird mit Schaltzyklen beaufschlagt.
Dadurch wird ein Durchgang in der Druckleitung 64 freigegeben. Über die
Druckleitung 24 gelangt der Druck des Steuermediums über die
Druckleitung 64 in die zweite Druckkammer 46.
Da die Kolbenfläche
im zweiten Druckraum 46 doppelt so groß ist wie die Ringfläche 56 des
Kolbens 42 des ersten Druckraumes 45, wirkt eine
doppelt so große
Kraft in der zweiten Druckkammer, das heißt, der Kolben wird ausgefahren,
wobei die Ausfahrbewegung durch die Menge an Steuermedium bewirkt wird,
welche durch den Schaltzyklus des Steuerventils 65 aus
dem ersten Druckraum 45 entweichen und aufgrund des Rückschlagventils 61 das
Steuerelement 65 passiert und in den zweiten Druckraum 46 gelangt.
Dadurch verdrängt
der Kolben 42 nur so viel Steuermedium wie durch das Steuerventil 65 zugelassen
wird. Dies bewirkt, dass sowohl beim Einfahren als auch beim Ausfahren
die Ringfläche 56 die
wirksame Stellgröße für die Ein-
und Ausfahrbewegung der Kolbenstange 29 ist. Dadurch wird
zusätzlich
der Vorteil erzielt, dass die Möglichkeit
des Reversierens besteht. Sollte ein Hubzylinder 26 aus
irgendwelchen Gründen die
Toleranz wieder verlassen, wird er umgehend in die Gegenrichtung
bewegt und liegt somit innerhalb der Toleranz.
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Durch
diese hydraulische Antriebseinheit 21 können auch alle weiteren erforderlichen
Betriebszustände
eines Heliostaten angesteuert werden. Neben dem bereits beschriebenen
Normalbetrieb ist auch eine Ansteuerung der Heliostaten im Stromausfalls bei
der Ansteuerung des zu erwärmenden
Mediums zur Vermeidung von Beschädigungen
erforderlich. Hierbei genügt
ein Schwenken des Heliostaten um beispielsweise 5° in weniger
als einer Minute, um die Strahlung aus dem Fokus zu lenken. Durch
die vorliegende Anordnung werden beispielsweise nur 25 s benötigt. Wegen
der geringen Energieaufnahme der magnetischen Steuerventile 64, 65 kann
in diesem Fall die Versorgung über
die eingebauten Akkumulatoren erfolgen.
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Des
Weiteren können
die erforderlichen Betriebszustände
bei Sturmwarnung, Schneesturm und Hagel angesteuert werden. Bei
Sturmwarnung beziehungsweise bei Sturm und Stromausfall ist ein Schwenken
um 90° in
weniger als 15 min erforderlich. Bei Schneesturm wird ein Schwenken
um circa 70° erforderlich,
um den Schnee abgleiten zu lassen und die Angriffsfläche zu verringern.
Bei eintretendem Hagel erfolgt Analoges wie bei dem Betriebszustand
Schneesturm. Um diese Betriebszustände ansteuern zu können, ist
bevorzugt vorgesehen, dass der Speicher 23 in seiner Größe so dimensioniert
ist, dass er auch bei einer Inanspruchnahme des größten Volumens
noch so viel Druck besitzt, damit die Hubzylinder 26, 27 für die Schwenk-
und/oder Drehbewegung angesteuert werden können. Darüber hinaus ist durch die Auswahl
der Größe des Speichers 23 ermöglicht,
dass sich eine Hydraulikpumpe im Verlauf eines Tages nur für wenige
Minuten zuschalten muss, um den durch den Betrieb sich einstellenden Druckabfall
wieder auszugleichen.
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Die
hydraulische Antriebseinheit 21, welche das Pumpenaggregat 22 und
den Speicher 23 zusammen mit der elektrischen Steuerung
umfasst, kann zusammen in der Steuereinheit 28 untergebracht
werden, die direkt an dem Ständer 12 des
Heliostaten 11 befestigt ist. Darüber hinaus kann das komplette
System, Steuereinheit 28 mit hydraulischer Antriebseinheit 21,
die Druckleitungen und hydraulischen Zylinder 26, 27 vollständig montiert,
befüllt,
entlüftet
und als Einheit angeliefert werden, womit die Gefahr der Verschmutzung
und der Lufteinschlüsse
unterbunden wird.