DE202010007935U1

DE202010007935U1 - Traggestell für eine nachgeführte Solaranlage

Info

Publication number: DE202010007935U1
Application number: DE202010007935U
Authority: DE
Original assignee: INFINITA DEV GmbH; INFINITA DEVELOPMENT GmbH
Current assignee: INFINITA DEV GmbH; INFINITA DEVELOPMENT GmbH
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2020-06-30

Abstract

Traggestell für Solarmodule mit einem bodenfesten Unterteil und einem drehbar auf dem Unterteil gelagerten Oberteil, auf dessen geneigter Oberseite Solarmodule befestigt sind und das in Abhängigkeit vom Sonnenstand rotatorisch durch eine Antriebseinheit (10) nachgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass
– das Unterteil ein Ringfundament (8) ist, aus dem in einer Höhe und in gleichen Abständen mehrere Rollen (9) nach oben herausragen,
– das Oberteil als Grundrahmen eine ringförmige Schiene (7) besitzt, die auf diesen Rollen (9) umläuft,
– die Oberseite quer zur Neigungsrichtung mindestens zwei Pfetten (2, 3) besitzt, an denen die Solarmodule mittels Sparren (4) befestigt sind,
– die Pfetten (2, 3) an jeweils zwei Stützpunkten von einem Bündel (5, 6) von Tragstreben gehalten sind,
– die den Stützpunkten gegenüberliegenden Enden der Tragstreben eines Bündels (5, 6) mit einem Abstand (B) auf dem Grundrahmen (7) befestigt sind, der der Hälfe des Abstandes (A) der Rollen...

Description

Die Erfindung betrifft ein Traggestell für Solarmodule mit einem bodenfesten Unterteil und einem drehbar auf dem Unterteil gelagerten Oberteil, auf dessen geneigter Oberseite Solarmodule befestigt sind und das in Abhängigkeit vom Sonnenstand rotatorisch durch eine Antriebseinheit nachgeführt ist.
Die Gewinnung von Energie aus der Sonneneinstrahlung mittels Solarmodulen gewinnt immer mehr an Bedeutung. Für eine größtmögliche Ausnutzung der Solarenergie ist es von Bedeutung, dass die Solarmodule möglichst senkrecht zum jeweiligen Sonnenstand ausgerichtet sind. Dies wird erreicht, wenn die Solarmodule in ihrer Ausrichtung dem Tageslauf der Sonne von Ost nach West folgen können.
Dazu müssen die Solarmodule auf einem Traggestell montiert sein, dass sich zur jeweiligen Sonnenrichtung drehen kann. Auch ist eine möglichst große Fläche für die Solarmodule vorzusehen, um den Anteil der Kosten des Traggestells an den Gesamtkosten der Solaranlage gering zu halten. Bei großen Solarflächen treten aber Probleme mit der Windbelastung auf, denen Rechnung getragen werden muss.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 691 423 A2 ist ein Gestell zur Lagerung von Solarmodulen bekannt, bei dem die Solarmodule auf dem geneigten Oberteil dem Sonnenstand rotatorisch nachgeführt werden. Dazu bewegt sich das Oberteil mittels einer Fachwerkkonstruktion auf einer Ringschiene.
Das bekannte Gestell erlaubt nur eine begrenzte Fläche für die Solarmodule, da bei größeren Windstärken die Kräfte in der Fachwerkkonstruktion auf die Ringschiene sehr groß werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Traggestell für die Nachführung einer geneigten Solarfläche zu offenbaren, das große Solarflächen bei begrenztem Durchmesser der Ringschiene erlaubt und für große Windkräfte geeignet ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Das Traggestell für Solarmodule besitzt ein bodenfestes Unterteil und ein drehbar auf dem Unterteil gelagertes Oberteil, auf dessen geneigter Oberseite die Solarmodule befestigt sind und das in Abhängigkeit vom Sonnenstand rotatorisch durch eine Antriebseinheit nachgeführt wird.
Das Unterteil ist ein Ringfundament, aus dem in einer Höhe und in gleichen Abständen mehrere Rollen nach oben herausragen und das Oberteil besitzt als Grundrahmen eine ringförmige Schiene, die auf diesen Rollen umläuft. Da die rollen nach oben stehen, weist die Lauffläche der Ringschiene nach unten und es lagern sich keine Verunreinigungen ab.
Die Oberseite besitzt quer zur Neigungsrichtung zwei Pfetten, an denen die Solarmodule mittels Sparren befestigt sind, und die Pfetten sind an jeweils zwei Stützpunkten von einem Bündel von Tragstreben gehalten. Die Tragstreben eines Bündels sind an den, den Stützpunkten gegenüberliegenden Enden mit einem solchen Abstand auf dem Grundrahmen befestigt, der der Hälfe des Abstandes der Rollen entspricht.
Durch diese Konstruktion werden die Kräfte von den Pfetten gleichmäßig auf der Ringschiene verteilt. Damit kann die Ringschiene große Kräfte aufnehmen.
Es sind 12 oder 16 Rollen vorgesehen, die die Ringschiene tragen. Damit sind nur kurze Kreisabschnitte der Ringschiene zwischen den Rollen und die Biegekräfte entsprechend gering.
Ein Bündel besteht vorteilhaft aus vier Tragstreben, die die Kräfte des Oberteils auf die Ringschiene abführen. Sie sind an dem Ende der Fetten an einem Stützpunkt zusammengeführt und stützen sich auf in einem Abstand von jeweils einem halben Rollenabstand auf der Ringschiene ab. Sie sind als Rohre aus hochfestem Material hergestellt.
Die Stützpunkte an jeder Pfette liegen günstigerweise jeweils in einem, in Abhängigkeit mit der tatsächlichen Belastung optimierten, Abstand. Damit verteilt sich die Last der Solarmodule gleichmäßig über die Pfette. Sie können damit als Vollwandträger ausgeführt sein, die als Kastenprofil zwei vertikale Tragwände und einen Ober- und Untergurt besitzen. Eine solche Ausführung ist für die hier auftretenden Kräfte gut geeignet.
In einer Ausführung ist die Pfette mit einem Höhenprofil versehen, welches in etwa der Beanspruchung durch die Tragprofile und Solarmodule entspricht. Damit sind die Pfetten an den Stützpunkten am höchsten ausgeführt.
Die hier vorgestellte Konstruktion ermöglicht es, dass der Abstand der Stützpunkte an den Pfetten größer ist als der Durchmesser der ringförmigen Schiene und damit die Tragstreben nach außen schräg gestellt sind. Dabei können die Tragstreben mit einem Aufstellwinkel zwischen ca. 10° und 50° nach außen schräg gestellt sein. Die Kräfte konzentrieren sich damit nach innen auf die Ringschiene und die geneigte Oberseite mit den Solarmodulen kann sehr groß ausgeführt sein. Es sind Flächen bis zu 800 qm und mehr möglich.
Bei einem großen Aufstellwinkel ergeben sich für die Tragstreben ungünstige Schnittflächen an der Ringschiene. Ein Zusätzlicher Rohrwinkel am unteren Ende der Tragstrebe ermöglicht einen günstigen Schnittwinkel zu der Ringschiene.
Die Solarmodule sind auf Sparren befestigt, die wiederum an den Pfetten befestigt sind. Dabei entspricht der Abstand der Tragprofile untereinander der Breite der Solarmodule.
Der Antrieb des Oberteils erfolgt mit einem Motor mit und ohne Getriebe, dass an dem Ringfundament befestigt ist und in einen Zahnriemen eingreift, der in der ringförmigen Schiene verläuft. Der Zahnriemen ist entsprechend stark ausgeführt und er ist in der Ringschiene geführt. Damit ist er auch weitgehend geschützt. Alternativ kann ebenso ein Seil-Ketten- oder Reibantrieb eingesetzt werden.
An den Rollen auf dem Ringfundament sind Winkel angebracht, die innen in die ringförmige Schiene eingreifen und als horizontale Führung sowie zur Aufnahme von vertikalen Zugkräften dienen.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist beispielhaft in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
1 das Taggestell in perspektivischer Ansicht;
2 das Taggestell in Seitenansicht;
3 das Taggestell von hinten;
4 das Taggestell von oben.
In den 1 bis 4 ist das Traggestell 1 mit seiner oberen Pfette 2 und seiner unteren Pfette 3 dargestellt. Zusammen mit den Sparren 4 wird die geneigte Oberfläche gebildet, auf der die Solarmodule befestigt werden.
Die hinteren Stabbündel 5 stützen die obere Pfette 3 und die vorderen Stabbündel 6 stützen die untere Pfette 3. Die Stabbündel 5 und 6 stützen sich auf dem Grundrahmen 7 ab, der als Ringschiene ausgeführt ist.
Das Ringfundament 8 besitzt die hochstehenden Rollen 9, auf denen die Ringschiene und damit das gesamte Oberteil umläuft.
Der Antrieb 10 ist an dem Ringfundament 8 angebracht und treibt die Ringschiene 7 und damit das gesamte Oberteil mit den Pfetten 2 und 3 sowie den Sparren 4 an.
In 2 ist die Seitenansicht des gleichen Traggestells 1 gezeigt. Es ist zu erkennen, dass die unteren Enden der Tragstreben der Bündel 5 und 6 in einem solchen Abstand B auf der Ringschiene 7 befestigt sind, der der Hälfte des Abstandes A der Rollen 9 auf dem Ringfundament 8 entspricht.
In 3 ist deutlich das Höhenprofil der Pfetten 2 und 3 zu erkennen, das dem Beanspruchungsverlauf der Pfetten folgt.
4 zeigt deutlich, dass die Fläche für die Solarmodule auf den Pfetten 2, 3 und den Sparren 4 wesentlich größer ist, als das Ringfundament 8.
Die Antriebseinheit 10 liegt an dem Ringfundament 8 in Richtung der oberen Pfette 2 und damit immer im Norden und im Schatten der Anlage.

1: Traggestell
2: obere Pfette
3: untere Pfette
4: Sparre
5: hinteres Stabbündel
6: vorderes Stabbündel
7: Grundrahmen
8: Ringfundament
9: Rolle
10: Antriebseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1691423 A2 [0004]

Claims

Traggestell für Solarmodule mit einem bodenfesten Unterteil und einem drehbar auf dem Unterteil gelagerten Oberteil, auf dessen geneigter Oberseite Solarmodule befestigt sind und das in Abhängigkeit vom Sonnenstand rotatorisch durch eine Antriebseinheit (10) nachgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das Unterteil ein Ringfundament (8) ist, aus dem in einer Höhe und in gleichen Abständen mehrere Rollen (9) nach oben herausragen, – das Oberteil als Grundrahmen eine ringförmige Schiene (7) besitzt, die auf diesen Rollen (9) umläuft, – die Oberseite quer zur Neigungsrichtung mindestens zwei Pfetten (2, 3) besitzt, an denen die Solarmodule mittels Sparren (4) befestigt sind, – die Pfetten (2, 3) an jeweils zwei Stützpunkten von einem Bündel (5, 6) von Tragstreben gehalten sind, – die den Stützpunkten gegenüberliegenden Enden der Tragstreben eines Bündels (5, 6) mit einem Abstand (B) auf dem Grundrahmen (7) befestigt sind, der der Hälfe des Abstandes (A) der Rollen entspricht.
Traggestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringfundament (8) 12 oder 16 Rollen besitzt.
Traggestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bündel (5, 6) vier Tragstreben enthält.
Traggestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstreben als hochfeste Rohre ausgeführt sind.
Traggestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützpunkte an den Pfetten (2, 3) jeweils in einem, entsprechend der Beanspruchung optmierten Abstand vorgesehen sind.
Traggestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfetten (2, 3) als Vollwandträger mit zwei Tragwänden und einem Obergurt und einem Untergurt ausgeführt sind.
Traggestell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragwände ein Höhenprofil besitzt, dass in etwa der Belastung durch die Tragprofile und Solarmodule entspricht und somit die Fetten (2, 3) an den Stützpunkten am höchsten ausgeführt sind.
Traggestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Stützpunkte an den Pfetten größer ist als der Durchmesser der ringförmigen Schiene (7) und damit die Tragstreben nach außen schräg gestellt sind.
Traggestell nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstreben mit einem Aufstellwinkel zwischen 10° und 40° nach außen schräg gestellt sind.
Traggestell nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem großen Aufstellwinkel die Tragstreben mit einem Rohrwinkel an der Schiene befestigt sind.
Traggestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Sparren (4) untereinander der Breite der Solarmodule entspricht.
Traggestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Oberseite eine Fläche von bis zu 800 qm besitzt.
Traggestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ringfundament (8) als Antriebseinheit (10) ein Motor mit oder ohne Getriebe befestigt ist, das in einen Seilzug, einer Kette oder einem Zahnriemen eingreift, der in der ringförmigen Schiene (7) verläuft.
Traggestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rollen (9) Winkel angebracht sind, die innen in die ringförmige Schiene (7) eingreifen und als Führung und sowie zur Aufnahme von Horizontalkräften dienen.