DE202011050327U1

DE202011050327U1 - Carrier arrangement for solar modules

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Publication number: DE202011050327U1
Application number: DE202011050327U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2012-09-04
Anticipated expiration: 2021-06-02

Abstract

Trägeranordnung für Solarmodule, mit einer Basisplatte (16), einer durch ein Gelenk (20) schwenkbar mit der Basisplatte (16) verbundenen Schwenkplatte (18; 68) und einer Stellvorrichtung (22) zum Verstellen des Winkels zwischen der Basisplatte (16) und der Schwenkplatte (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Stellvorrichtung (22) einen angrenzend an das Gelenk (20) zwischen der Basisplatte (16) und der Schwenkplatte (18; 68) angeordneten, durch ein Druckfluid expandierbaren Balg (24, 24’) und eine Steuereinrichtung (26) zum Einstellen des Druckes des Druckfluids aufweist.Carrier arrangement for solar modules, with a base plate (16), a pivot plate (18; 68) connected to the base plate (16) so as to be pivotable by a joint (20) and an adjusting device (22) for adjusting the angle between the base plate (16) and the Swivel plate (18), characterized in that the adjusting device (22) has a bellows (24, 24 ') and expandable by a pressurized fluid, which is arranged adjacent to the joint (20) between the base plate (16) and the swivel plate (18; 68) a control device (26) for adjusting the pressure of the pressure fluid.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trägeranordnung für Solarmodule, mit einer Basisplatte, einer durch ein Gelenk schwenkbar mit der Basisplatte verbundenen Schwenkplatte und einer Stellvorrichtung zum Verstellen des Winkels zwischen der Basisplatte und der Schwenkplatte. The invention relates to a support assembly for solar modules, comprising a base plate, a hingedly connected by a hinge to the base plate pivot plate and an adjusting device for adjusting the angle between the base plate and the pivot plate.

Beispiele für bekannte Trägervorrichtungen dieser Art werden in DE 20 2006 009 100 U1 , DE 20 2007 013 325 U1 und EP 1 870 645 A2 beschrieben. Bei diesen Trägeranordnungen ist die Schwenkplatte mit Solarmodulen, beispielsweise mit Photovoltaik-Modulen bestückt. Die Stellvorrichtung ermöglicht es, den Neigungswinkel der Schwenkplatte relativ zu der beispielsweise waagerecht auf dem Boden angeordneten Basisplatte so an den jeweiligen Sonnenstand anzupassen, dass die Solarmodule möglichst unter einem annähernd rechten Winkel von der Sonnenstrahlung getroffen werden und somit eine möglichst große Energieausbeute erreicht wird. Da die mit den Solarmodulen bestückten Schwenkplatten zumeist relativ große Abmessungen und ein entsprechend hohes Gewicht aufweisen und zudem beträchtlichen Windlasten ausgesetzt sein können, werden bei den herkömmlichen Trägeranordnungen verhältnismäßig komplexe, kostspielige und sperrige Stellvorrichtungen benötigt, damit die Schwenkplatte stabil in ihrer Position gehalten werden kann. Häufig besteht eine Solaranlage aus einer Vielzahl von gleichartigen Trägeranordnungen, die in mehreren Reihen hinter- und nebeneinander aufgestellt sind und deren Stellvorrichtungen möglichst miteinander gekoppelt sein sollten. Examples of known carrier devices of this kind are disclosed in DE 20 2006 009 100 U1 . DE 20 2007 013 325 U1 and EP 1 870 645 A2 described. In these carrier arrangements, the pivot plate is equipped with solar modules, for example with photovoltaic modules. The adjusting device makes it possible to adjust the angle of inclination of the pivot plate relative to the base plate arranged, for example, horizontally on the ground to the respective position of the sun, that the solar modules are hit as possible at an approximately right angle to the solar radiation and thus the highest possible energy yield is achieved. Since the fitted with the solar panels pivot plates usually have relatively large dimensions and a correspondingly high weight and also can be exposed to considerable wind loads, relatively complex, costly and bulky adjusting devices are required in the conventional support assemblies so that the pivot plate can be stably held in position. Often, a solar system consists of a plurality of similar carrier arrangements, which are placed behind each other in a number of rows and side by side and their adjusting devices should be coupled together as possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Trägeranordnung für Solarmodule zu schaffen, bei der sich die Schwenkplatte mit einer kostengünstigen, wartungsarmen, einfach steuerbaren und kleinbauenden Stellvorrichtung verstellen lässt. The object of the invention is to provide a support arrangement for solar modules, in which the pivot plate can be adjusted with a low-cost, low-maintenance, easily controllable and small-sized actuator.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Stellvorrichtung einen angrenzend an das Gelenk zwischen der Basisplatte und der Schwenkplatte angeordneten, durch ein Druckfluid expandierbaren Balg und eine Steuereinrichtung zum Einstellen des Druckes des Druckfluids aufweist. This object is achieved in that the adjusting device has an adjacent to the joint between the base plate and the pivot plate, expandable by a pressurized fluid bellows and a control device for adjusting the pressure of the pressurized fluid.

Der Neigungswinkel der Schwenkplatte lässt sich dann dadurch einstellen, dass der Druck des Druckfluids variiert wird und damit der Balg mehr oder weniger stark expandiert wird, so dass er die Schwenkplatte relativ zu der Basisplatte verschwenkt. Der Balg kann sich dabei in Richtung der Schwenkachse des Gelenks über die gesamte Länge der Basisplatte und der Schwenkplatte erstrecken, so dass schon bei einem relativ geringen Druck des Druckfluids und relativ kleinen Abmessungen des Balges in der Richtung senkrecht zur Schwenkachse eine hohe Stellkraft erzeugt werden kann, so dass auch eine große und schwere Stellplatte sicher verschwenkt und dann in der eingestellten Position gehalten werden kann. The angle of inclination of the pivot plate can then be adjusted by varying the pressure of the pressurized fluid and thus expanding the bellows more or less so as to pivot the pivot plate relative to the base plate. The bellows may extend in the direction of the pivot axis of the joint over the entire length of the base plate and the pivot plate, so that even at a relatively low pressure of the pressure fluid and relatively small dimensions of the bellows in the direction perpendicular to the pivot axis, a high force can be generated , so that a large and heavy plate can be safely pivoted and then held in the set position.

In WO 2008/083963 A1 wird eine nach diesem Prinzip arbeitende Stellvorrichtung beschrieben, die zum Öffnen und Schließen einer Rauchabzugsklappe auf dem Dach eines Gebäudes dient. In WO 2008/083963 A1 a working according to this principle actuating device is described, which serves for opening and closing a smoke vent on the roof of a building.

Bei Trägeranordnungen für Solarmodule erweist sich eine nach dem oben beschriebenen Prinzip arbeitende Stellvorrichtung als besonders vorteilhaft, weil sie keine sperrigen Gestänge erfordert und praktisch keine verschleißanfälligen Bauteile wie Gewindespindeln, Teleskopgestänge und dergleichen aufweist und deshalb besonders wartungsarm und störungsunanfällig ist, was insbesondere bei großflächigen, im Gelände aufgestellten Solaranlagen ein wesentlicher Vorteil ist. Darüber hinaus wird die synchrone Ansteuerung einer Vielzahl solcher Trägeranordnungen dadurch erleichtert, dass die Bälge einer Vielzahl von Stellvorrichtungen an ein gemeinsames Druckfluidnetz angeschlossen und folglich mit einer gemeinsamen Steuereinrichtung angesteuert werden können. Die Zufuhr des Druckfluids zu den einzelnen Trägeranordnungen kann über flexible Schläuche erfolgen, so dass hinsichtlich der Position der verschiedenen Trägeranordnungen relativ zueinander praktisch keine Beschränkungen bestehen. In support arrangements for solar modules, a working according to the principle described above proves to be particularly advantageous because it does not require bulky linkage and has virtually no wear-prone components such as threaded spindles, telescopic linkage and the like and therefore very low maintenance and störungsunanfällig, which is particularly in large-scale, in Terraced solar systems is a significant advantage. In addition, the synchronous control of a plurality of such carrier arrangements is facilitated by the fact that the bellows of a plurality of adjusting devices can be connected to a common pressurized fluid network and consequently driven by a common control device. The supply of the pressurized fluid to the individual carrier arrangements can take place via flexible hoses so that practically no restrictions exist with respect to the position of the various carrier arrangements relative to one another.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous developments and refinements of the invention are specified in the subclaims.

Als Druckfluid kann wahlweise ein Gas oder auch eine Flüssigkeit verwendet werden. Insbesondere bei einer Flüssigkeit besteht die Möglichkeit, in der Leitung, über die das Druckfluid von der Steuereinrichtung zu dem Balg zugeführt wird, hydrodynamische Schwingungsdämpfer einzubauen, mit denen etwa durch Wind angeregte Schwingungen der Schwenkplatte gedämpft werden können. As the pressurized fluid, either a gas or a liquid can be used. In particular, in the case of a liquid, it is possible to install hydrodynamic vibration dampers in the line via which the pressurized fluid is supplied from the control device to the bellows, with which vibrations of the pivot plate excited by wind, for example, can be damped.

In einer alternativen Ausführungsform kann jeder Schwenkplatte eine pneumatische oder hydraulisch betätigte Bremse zugeordnet sein, die die Schwenkplatte in der jeweils gewählten Position fixiert. Die Bremse kann dabei über Magnetventile und dergleichen an das Druckfluidnetz angeschlossen sein, das auch zum Expandieren des Balges dient. In an alternative embodiment, each swivel plate may be associated with a pneumatic or hydraulically actuated brake which fixes the swivel plate in the respectively selected position. The brake can be connected via solenoid valves and the like to the pressurized fluid network, which also serves to expand the bellows.

In den beiden vorgenannten Fällen ist der Neigungswinkel der Schwenkplatte stufenlos einstellbar. Insbesondere ist es auch möglich, den Anstellwinkel der Schwenkplatte relativ zur Sonnenstrahlung fotoelektronisch zu messen und die Steuereinrichtung so auszulegen, dass der Neigungswinkel der Schwenkplatte automatisch dem Sonnenstand nachgeführt wird. In the two aforementioned cases, the inclination angle of the pivot plate is infinitely adjustable. In particular, it is also possible to measure the angle of attack of the pivot plate relative to the solar radiation photoelectronically and to interpret the control device so that the inclination angle of Pivoting plate automatically tracks the position of the sun.

In einer anderen Ausführungsform kann eine stufenweise Verstellung des Neigungswinkels der Schwenkplatte vorgesehen sein. In dem Fall kann das vorhandene Druckfluidnetz zur hydraulischen oder pneumatischen Betätigung eines Verriegelungsbolzens genutzt werden, mit dem die Schwenkplatte in der jeweils eingestellten Position verriegelt wird. In another embodiment, a stepwise adjustment of the inclination angle of the pivot plate may be provided. In that case, the existing pressure fluid network can be used for hydraulic or pneumatic actuation of a locking bolt, with which the pivot plate is locked in the respectively set position.

Bei der Schwenkplatte, die mit der oben beschriebenen Stellvorrichtung verstellt wird, muss es sich nicht zwingend um den Solarmodulträger handeln. Beispielsweise kann die Schwenkplatte auch einfach als Abdeckplatte dienen, mit der beispielsweise in Wüstengebieten die Solarmodule gegen Sandstürme geschützt werden. Wenn der Sandsturm vorüber ist, wird dann die Abdeckplatte mit Hilfe der Stellvorrichtung von den Solarmodulen weggeschwenkt, so dass die Solaranlage ihren Betrieb wieder aufnehmen kann. In the swivel plate, which is adjusted with the adjusting device described above, it does not necessarily have to be the solar module carrier. For example, the swivel plate can also be used simply as a cover plate with which, for example, in desert areas, the solar modules are protected against sandstorms. When the sandstorm is over, then the cover plate is pivoted away with the aid of the actuator of the solar modules, so that the solar system can resume its operation.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. In the following embodiments are explained in detail with reference to the drawings.

Es zeigen: Show it:

1 eine Prinzipskizze einer Trägeranordnung für Solarmodule; 1 a schematic diagram of a carrier assembly for solar modules;

2 einen schematischen Schnitt durch eine Verriegelungseinrichtung zur Verriegelung einer Schwenkplatte der Trägeranordnung in einer von mehreren Einstellpositionen; 2 a schematic section through a locking device for locking a pivot plate of the support assembly in one of a plurality of adjustment positions;

3 eine detaillierte Schnittdarstellung wesentlicher Teile einer Stellvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 3 a detailed sectional view of essential parts of a control device according to an embodiment of the invention;

4 die Stellvorrichtung nach 3 in einer anderen Einstellposition; 4 the actuator after 3 in another setting position;

5 eine Prinzipskizze einer Stellvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel; 5 a schematic diagram of an adjusting device according to another embodiment;

6 einen schematischen Schnitt durch eine pneumatisch betätigte Bremseinrichtung zum Fixieren der Schwenkplatte; 6 a schematic section through a pneumatically actuated braking device for fixing the pivot plate;

7 eine Prinzipskizze einer Solaranlage mit mehreren Trägeranordnungen und Abdeckplatten zum Schutz der Solarmodule; 7 a schematic diagram of a solar system with multiple carrier assemblies and cover plates to protect the solar modules;

8 die Solaranlage nach 4 im eingeklappten Zustand; und 8th the solar system after 4 in the folded state; and

9 eine Prinzipskizze einer Trägeranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 9 a schematic diagram of a carrier assembly according to another embodiment.

1 zeigt eine einzelne Trägeranordnung 10 für Solarmodule 12. Die Trägeranordnung weist eine beispielsweise waagerecht auf dem Erdboden 14 befestigte Basisplatte 16 und eine Schwenkplatte 18 auf, die mit den Solarmodulen 12 bestückt ist. Die Basisplatte 16 und die Schwenkplatte 18 sind längs eines Randes durch ein scharnierartiges Gelenk 20 miteinander verbunden, so dass der Neigungswinkel der Schwenkplatte 18 je nach Sonnenstand so eingestellt werden kann, dass die Sonnenstrahlung möglichst rechtwinklig auf die Solarmodule 12 trifft. 1 shows a single carrier assembly 10 for solar modules 12 , The carrier assembly has an example horizontally on the ground 14 fixed base plate 16 and a swivel plate 18 on top of that with the solar modules 12 is equipped. The base plate 16 and the swivel plate 18 are along an edge by a hinged joint 20 interconnected so that the angle of inclination of the swivel plate 18 Depending on the position of the sun, it can be adjusted so that the solar radiation is as perpendicular as possible to the solar modules 12 meets.

Eine Stellvorrichtung 22 zur Neigungsverstellung der Schwenkplatte 18 wird durch einen expandierbaren Balg 24 und eine zugehörige Steuereinrichtung 26 gebildet. Der Balg 24 hat die Form eines Sackes, dessen Wände aus flexiblem, jedoch vorzugsweise nicht dehnbarem Material bestehen, und ist unmittelbar angrenzend an das Gelenk 20 zwischen der Basisplatte 16 und der Schwenkplatte 18 angeordnet. Die Steuereinrichtung 26 enthält eine Druckfluidquelle, die über eine Leitung 28 mit dem Balg 24 verbunden ist. In Richtung der durch das Gelenk 20 definierten Schwenkachse (rechtwinklig zur Zeichenebene in 1) erstreckt sich der Balg 24 im wesentlichen über die gesamte Länge der Basisplatte 16 und der Schwenkplatte 18, während er in der dazu rechtwinkligen Richtung nur eine verhältnismäßig geringe Breite aufweist, die deutlich kleiner ist als die Breite der Schwenkplatte 18. Die Basisplatte 16 braucht nur wenig breiter zu sein als der Balg 24. An adjusting device 22 for tilt adjustment of the swivel plate 18 is made by an expandable bellows 24 and an associated control device 26 educated. The bellows 24 has the shape of a bag whose walls are made of flexible, but preferably non-stretchable material, and is immediately adjacent to the joint 20 between the base plate 16 and the swivel plate 18 arranged. The control device 26 contains a source of pressurized fluid through a conduit 28 with the bellows 24 connected is. In the direction of the joint 20 defined pivot axis (at right angles to the plane in 1 ), the bellows extends 24 essentially over the entire length of the base plate 16 and the swivel plate 18 while it has in the direction perpendicular thereto only a relatively small width, which is significantly smaller than the width of the pivot plate 18 , The base plate 16 need only be a little wider than the bellows 24 ,

Wenn dem Balg 24 über die Steuereinrichtung 26 Druckluft zugeführt wird, so wird der Balg expandiert, so dass er die Schwenkplatte 18 von der Basisplatte 16 wegdrückt. Auf diese Weise kann die Schwenkplatte 18 auf den gewünschten Neigungswinkel eingestellt werden. Wenn der optimale Winkel erreicht ist, wird durch die Steuereinrichtung 26 der Druck konstant gehalten, so dass die Schwenkplatte 18 in der eingestellten Position verbleibt. When the bellows 24 via the control device 26 Compressed air is supplied, so the bellows is expanded, so that he the swivel plate 18 from the base plate 16 pushes. In this way, the swivel plate 18 be set to the desired angle of inclination. When the optimum angle is reached, the control device 26 the pressure kept constant, allowing the swivel plate 18 remains in the set position.

Wenn sich im Laufe des Tages der Sonnenstand ändert, so kann mit Hilfe der Steuereinrichtung 26 der Neigungswinkel der Schwenkplatte 18 entsprechend angepasst werden. If, during the day, the position of the sun changes, so can with the help of the control device 26 the angle of inclination of the swivel plate 18 be adjusted accordingly.

Es ist auch eine automatische Nachführung des Neigungswinkels der Schwenkplatte möglich. Lediglich als Beispiel zeigt 1 eine Ausführungsform, bei der die von der Sonneneinstrahlung abhängige Leistung zweier Solarmodule 12a, 12b gemessen und an die Steuereinrichtung 26 gemeldet wird. Das Solarmodul 12b ist relativ zu der Schwenkplatte 18 geringfügig schräg gestellt, so dass die Sonne unter leicht unterschiedlichen Winkeln auf die Solarmodule 12a und 12b trifft. Wenn das Solarmodul 12a ideal zur Sonne ausgerichtet ist, liefert deshalb das Solarmodul 12b eine geringfügig geringere Leistung. Wenn im Laufe des Nachmittags die Sonne tiefer sinkt, so nimmt die Leistung des Solarmoduls 12a ab und die des Solarmoduls 12b zu, bis schließlich ein Gleichstand erreicht ist. Dies ist für die Steuereinrichtung 26 das Signal, den Neigungswinkel der Schwenkplatte 18 zu erhöhen, bis wieder das ursprüngliche Leistungsverhältnis hergestellt ist. Entsprechend wird während des Vormittags, bei abnehmendem Sonnenstand, der Neigungswinkel der Schwenkplatte 18 verringert, so dass den ganzen Tag über eine automatische Nachführung erreicht wird. It is also possible to automatically track the angle of inclination of the swivel plate. Only as an example shows 1 an embodiment in which the dependent of the sunlight power of two solar modules 12a . 12b measured and sent to the controller 26 is reported. The solar module 12b is relative to the pivot plate 18 slightly tilted, leaving the sun at slightly different angles on the solar panels 12a and 12b meets. If the solar module 12a Ideal for the sun, therefore provides the solar module 12b a slightly lower performance. If during the afternoon the sun sinks lower, so takes the power of the solar module 12a from and to the solar module 12b until finally a tie is reached. This is for the controller 26 the signal, the angle of inclination of the swivel plate 18 increase until the original power ratio is restored. Accordingly, during the morning, with decreasing position of the sun, the inclination angle of the swivel plate 18 reduced so that an automatic tracking is achieved throughout the day.

Zum Halten des Druckes in dem Balg 24 und zum kontrollierten Verringern dieses Druckes können nicht gezeigte Ventile in der Steuereinrichtung 26 vorgesehen sein. Ein Kompressor, mit dem der Druck im Balg 24 erhöht wird, braucht deshalb nur sporadisch in Betrieb genommen zu werden, wenn die Schwenkplatte 18 steiler aufgerichtet werden muss. Die Stellvorrichtung hat somit insgesamt nur einen sehr geringen Eigenbedarf an Energie. To hold the pressure in the bellows 24 and for controlled reduction of this pressure valves not shown in the control device 26 be provided. A compressor with which the pressure in the bellows 24 is increased, so only needs to be put into operation sporadically, when the swivel plate 18 must be erected steeper. The actuator thus has a total of only a very small amount of energy required.

In windreichen Gegenden kann es zweckmäßig sein, die Schwenkplatte 18 zusätzlich in der jeweils eingestellten Position zu fixieren, damit Schwingungen der Schwenkplatte vermieden werden. In dem in 1 gezeigten Beispiel sind zu diesem Zweck eine an der Basisplatte 16 befestigte Lochplatte 30 und eine an der Schwenkplatte 18 befestigte Verriegelungseinrichtung 32 vorgesehen. Die Verriegelungseinrichtung wird über die Steuereinheit 26 und eine Leitung 33 pneumatisch betätigt. In windy areas, it may be appropriate, the swivel plate 18 in addition to fix in the respective set position, so that vibrations of the swivel plate can be avoided. In the in 1 Example shown are for this purpose one on the base plate 16 fixed perforated plate 30 and one on the pivot plate 18 attached locking device 32 intended. The locking device is via the control unit 26 and a line 33 pneumatically operated.

In 2 ist der Aufbau der Verriegelungseinrichtung 32 detaillierter dargestellt. Auf der Schwenkplatte 18 ist ein Zylinder 34 befestigt, der einen Kolben 36 aufnimmt. Mit dem Kolben ist ein Bolzen 38 verbunden, der aus dem Zylinder 34 herausragt und in Richtung auf die Lochplatte 30 vorspringt. Außerdem nimmt der Zylinder 34 eine Druckfeder 40 auf, die den Bolzen 38 in Richtung auf die Lochplatte 30 vorspannt. Wenn die Schwenkplatte 18 mit Hilfe des Balges 24 verschwenkt wird, so gleitet der Bolzen 38 mit seinem konisch verjüngten freien Ende an der Lochplatte 30 entlang, bis er in ein konisch verjüngtes Loch 42 der Lochplatte einfällt. Auf diese Weise wird die Schwenkplatte 18 in ihrer Position verriegelt. In 2 is the structure of the locking device 32 shown in more detail. On the swivel plate 18 is a cylinder 34 attached, a piston 36 receives. With the piston is a bolt 38 connected to the cylinder 34 sticking out and towards the perforated plate 30 projects. In addition, the cylinder takes 34 a compression spring 40 on that the bolt 38 towards the perforated plate 30 biases. When the swivel plate 18 with the help of the bellows 24 is pivoted, so the bolt slides 38 with its conically tapered free end on the perforated plate 30 along until it enters a conically tapered hole 42 the perforated plate is incident. In this way, the swivel plate 18 locked in their position.

Wenn die Position der Schwenkplatte erneut verändert werden soll, so wird der Zylinder 34 über die von der Steuereinrichtung 26 kommende Leitung 34 mit Druck beaufschlagt, so dass der Bolzen 38 entgegen der Kraft der Druckfeder 40 zurückgezogen wird und aus dem Loch 42 austritt. Anschließend wird der Druck in dem Balg 24 erhöht oder verringert, und sobald sich der Bolzen 38 von dem Loch 42 wegbewegt hat, wird der Zylinder wieder drucklos gemacht. Die Schwenkplatte 18 wird dann so lange verschwenkt, bis der Bolzen 38 im nächsten Loch der Lochplatte 30 einfällt. If the position of the swivel plate is to be changed again, then the cylinder 34 over from the control device 26 coming line 34 pressurized, leaving the bolt 38 against the force of the compression spring 40 is withdrawn and out of the hole 42 exit. Subsequently, the pressure in the bellows 24 increased or decreased, and as soon as the bolt 38 from the hole 42 has moved away, the cylinder is depressurized again. The swivel plate 18 is then pivoted so long until the bolt 38 in the next hole of the perforated plate 30 incident.

3 und 4 zeigen eine Ausführungsform, bei der der Balg 24 zugleich das Gelenk 20 bildet, das die Basisplatte 16 mit der Schwenkplatte 18 verbindet. Der Balg 24 wird hier durch einen an beiden Enden luftdicht verschlossenen Schlauch gebildet. Die an der Basisplatte 16 anliegende Wand des Balges 24 bildet eine Falte 44, die in einer Nut der Basisplatte 16 aufgenommen ist und durch eine Klemmplatte 46 in dieser Nut fixiert wird. Die Klemmplatte 46 weist auf der Länge verteilte Schraubenlöcher 48 auf und kann mit Schrauben, die durch die Falte 44 hindurchgehen, fest gegen den Grund der Nut in der Basisplatte gespannt werden. Dadurch wird die Falte 44 gequetscht, so dass ein Ausreißen des Wandmaterials des Balges 24 vermieden wird. Zugleich werden durch die Klemmplatte die von den Schrauben verursachten Löcher in der Wand des Balges 24 abgedichtet. 3 and 4 show an embodiment in which the bellows 24 at the same time the joint 20 that forms the base plate 16 with the swivel plate 18 combines. The bellows 24 is formed here by a tube hermetically sealed at both ends. The at the base plate 16 adjoining wall of the bellows 24 forms a fold 44 placed in a groove of the base plate 16 is absorbed and by a clamping plate 46 is fixed in this groove. The clamping plate 46 has screw holes distributed along the length 48 on and can with screws that go through the fold 44 go through tight against the bottom of the groove in the base plate. This will be the fold 44 squeezed, causing a tearing of the wall material of the bellows 24 is avoided. At the same time are caused by the clamping holes caused by the screws holes in the wall of the bellows 24 sealed.

Auf die gleiche Weise ist der Balg 24 auch mit der Basisplatte 18 verbunden. An den unmittelbar aneinandergrenzenden Rändern der Basisplatte 16 und der Schwenkplatte 18 sind weitere Klemmplatten 50 vorgesehen, die entsprechende Falten des Balges 24 fixieren. Das Gelenk 20 wird dann durch den Teil der Wand des Balges 24 gebildet, der zwischen den beiden Klemmplatten 50 verläuft. In the same way is the bellows 24 also with the base plate 18 connected. At the immediately adjacent edges of the base plate 16 and the swivel plate 18 are more clamps 50 provided the appropriate folds of the bellows 24 fix. The joint 20 is then through the part of the wall of the bellows 24 formed between the two clamping plates 50 runs.

4 zeigt den Balg 24 und das Gelenk 20 in einem Zustand, in dem die Schwenkplatte 18 flach auf der Basisplatte 16 aufliegt. 4 shows the bellows 24 and the joint 20 in a state where the swivel plate 18 flat on the base plate 16 rests.

5 zeigt eine Ausführungsform, bei der anstelle eines einzelnen Balges mehrere (im gezeigten Beispiel zwei) übereinander gestapelte Bälge 24’ vorgesehen sind. Jeder Balg 24’ ist über eine eigene Leitung 28’ mit der Steuereinrichtung 26 verbunden, so dass die Drücke in den Bälgen unabhängig voneinander steuerbar sind. Die Schwenkplatte 18 kann in diesem Fall dadurch stufenweise verstellt werden, dass die Bälge 24’ nacheinander mit Druck beaufschlagt werden. Der Druck innerhalb jedes Balges braucht daher nicht variabel zu sein, da der Neigungswinkel der Schwenkplatte 18 durch die Anzahl der druckbeaufschlagten Bälge bestimmt wird. Es versteht sich, dass in der Praxis auch wesentlich mehr als zwei Bälge vorgesehen sein können, so dass eine feinstufigere Winkelverstellung ermöglicht wird. Die Bälge können (im vollständig expandierten Zustand) auch unterschiedliche Volumen haben, so dass der Neigungswinkel auch durch die Wahl unterschiedlicher Kombinationen von druckbeaufschlagten Bälgen bestimmt werden kann. Auf diese Weise kann die Anzahl der stufenweise einstellbaren Neigungswinkel größer sein als die Anzahl der vorhandenen Bälge. 5 shows an embodiment in which instead of a single bellows several (in the example shown two) stacked bellows 24 ' are provided. Every bellows 24 ' is over a separate line 28 ' with the control device 26 connected so that the pressures in the bellows are independently controllable. The swivel plate 18 In this case, it can be adjusted step by step so that the bellows 24 ' be pressurized successively. The pressure within each bellows therefore need not be variable, since the angle of inclination of the swivel plate 18 is determined by the number of pressurized bellows. It is understood that in practice significantly more than two bellows can be provided, so that a finer-level angle adjustment is made possible. The bellows (in the fully expanded state) may also have different volumes, so that the angle of inclination can also be determined by the choice of different combinations of pressurized bellows. In this way, the number of gradually adjustable inclination angle can be greater than the number of existing bellows.

Wenn, wie bei dem in 1 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel, der Neigungswinkel der Schwenkplatte 18 stufenweise einstellbar ist, so ist es zweckmäßig, wenn diese Stufen äquidistant sind, so dass der Neigungswinkel in festen Winkelintervallen verstellt werden kann. Da die Abhängigkeit des Sonnenstandes von der Tageszeit und der Jahreszeit bekannt ist, kann in der Steuereinrichtung 26 eine Zeitsteuerung programmiert sein, die eine Verstellung des Neigungswinkels um eine Stufe immer dann veranlasst, wenn sich die Höhe des Sonnenstandes um einen entsprechenden Betrag geändert hat. If, as in the 1 and 5 shown embodiment, the inclination angle of the pivot plate 18 is gradually adjustable, so it is useful if these steps are equidistant, so that the angle of inclination can be adjusted at fixed angular intervals. Since the dependence of the position of the sun on the time of day and the season is known, in the control device 26 be programmed a timing that causes an adjustment of the tilt angle by one step whenever the height of the sun's position has changed by a corresponding amount.

Zur zusätzlichen Fixierung der Schwenkplatte 18 in der jeweils eingestellten Winkelstellung ist bei dem in 5 gezeigten Beispiel eine Bremseinrichtung 52 vorgesehen, die über die Steuereinrichtung 26 und eine Leitung 54 pneumatisch betätigbar ist. For additional fixation of the swivel plate 18 in each set angular position is in the in 5 shown example a braking device 52 provided by the control device 26 and a line 54 is pneumatically actuated.

Wie deutlicher in 6 gezeigt ist, wird die Bremseinrichtung 52 durch eine fest an der Basisplatte 16 angebrachte Bremsscheibe 56 und einen Schwimmsattel 58 gebildet, der in der Richtung senkrecht zur Bremsscheibe 56 verschiebbar an der Schwenkplatte 18 gehalten ist. Der Schwimmsattel 58 nimmt einen an die Leitung 54 angeschlossenen Bremszylinder 60 auf und bildet zugleich eine Bremsbacke 62, die den Rand der Bremsscheibe 56 übergreift und an die vom Bremszylinder 60 abgewandte Seite der Bremsscheibe 56 anlegbar ist. Ein Kolben 64 des Bremszylinders 60 ist mit einer weiteren Bremsbacke 66 verbunden. Wenn der Bremszylinder mit Druck beaufschlagt wird, so legt sich die Bremsbacke 66 gegen die Bremsscheibe 56 und drückt gleichzeitig den Schwimmsattel 58 von der Bremsscheibe weg, bis schließlich die Bremsscheibe zangenförmig zwischen den beiden Bremsbacken 66 und 62 eingespannt wird. Wenn die Neigung der Schwenkplatte verstellt werden soll, so wird der Bremszylinder 60 vorübergehend drucklos geschaltet. How clearer in 6 is shown, the braking device 52 by a firmly attached to the base plate 16 attached brake disc 56 and a floating caliper 58 formed in the direction perpendicular to the brake disc 56 slidable on the swivel plate 18 is held. The floating caliper 58 takes you to the line 54 connected brake cylinder 60 on and at the same time forms a brake shoe 62 that is the edge of the brake disc 56 overlaps and to the brake cylinder 60 opposite side of the brake disc 56 can be applied. A piston 64 of the brake cylinder 60 is with another brake shoe 66 connected. When the brake cylinder is pressurized, so sets the brake shoe 66 against the brake disc 56 while pushing the floating caliper 58 away from the brake disc, until finally the brake disc pliers between the two brake shoes 66 and 62 is clamped. If the inclination of the swivel plate is to be adjusted, then the brake cylinder 60 temporarily depressurized.

Diese Bremseinrichtung 52 ermöglicht eine Fixierung der Schwenkplatte 18 in jeder beliebigen Winkelstellung und ist deshalb besonders zweckmäßig in Kombination mit Stellvorrichtungen, die für eine stufenlose Verstellung der Schwenkplatte 18 ausgelegt sind. This braking device 52 allows a fixation of the swivel plate 18 in any arbitrary angular position and is therefore particularly useful in combination with adjusting devices, for a continuous adjustment of the pivot plate 18 are designed.

In der Praxis wird eine Solarenergieanlage nicht nur eine einzelne Trägeranordnung 10 für Solarmodule aufweisen, sondern eine Vielzahl solcher Trägeranordnungen. In dem Fall können die Stellvorrichtungen 22 sämtlicher Trägeranordnungen 10 an eine gemeinsame Steuereinrichtung 26 angeschlossen sein, so dass die Neigungswinkel sämtlicher Schwenkplatten 18 auf einfache Weise synchron gesteuert werden können. Die Leitungen 28 bzw. 28’ können dabei durch flexible Schläuche gebildet werden, so dass hinsichtlich der Positionierung der verschiedenen Trägeranordnungen 10 relativ zueinander keine besondere Genauigkeit erforderlich ist. In practice, a solar energy system will not be just a single carrier assembly 10 for solar modules, but a variety of such carrier assemblies. In that case, the actuators can 22 all carrier arrangements 10 to a common control device 26 be connected, so that the inclination angle of all the pivot plates 18 can be controlled synchronously in a simple way. The wires 28 respectively. 28 ' can be formed by flexible tubes, so that with regard to the positioning of the various carrier assemblies 10 relative to each other no special accuracy is required.

In 7 sind zwei Trägeranordnungen 10 einer größeren Solaranlage gezeigt. Von der linken Trägeranordnung ist dabei nur der freie Endbereich der Schwenkplatte 18 dargestellt. Die Trägeranordnungen 10 sind so aufgestellt, dass sie sich (bei nicht zu niedrigem Sonnenstand) nicht gegenseitig abschatten. Bei der rechten Trägeranordnung 10 in 7 ist die durch zwei Bälge (wie in 5) gebildete Stellvorrichtung 22 gezeigt. Die allen Trägeranordnungen gemeinsame Steuereinrichtung ist jedoch nicht dargestellt. In 7 are two carrier arrangements 10 shown a larger solar system. Of the left support assembly is only the free end of the pivot plate 18 shown. The carrier arrangements 10 are set up in such a way that they do not shade each other (if the position of the sun is not too low). In the right carrier assembly 10 in 7 is the through two bellows (as in 5 ) formed adjusting device 22 shown. However, the common carrier arrangements common control device is not shown.

Das Gelenk 20 dient in diesem Beispiel nicht nur zur Verbindung der Basisplatte 16 mit der Schwenkplatte 18, sondern bildet zugleich ein Schwenklager für eine Abdeckplatte 68, mit der die Solarmodule 12 im Bedarfsfall, beispielsweise bei einem Sandsturm, gegen schädliche Einwirkungen geschützt werden können. Die Stellvorrichtung 22 weist einen zusätzlichen Balg 70 auf, der zwischen der Schwenkplatte 18 und der zugehörigen Abdeckplatte 68 angeordnet ist und dazu dient, die Abdeckplatte 68 relativ zu der Schwenkplatte 18 zu verschwenken. The joint 20 in this example serves not only to connect the base plate 16 with the swivel plate 18 , but at the same time forms a pivot bearing for a cover plate 68 with which the solar modules 12 If necessary, for example, in a sandstorm, can be protected against harmful effects. The adjusting device 22 has an additional bellows 70 on that between the swivel plate 18 and the associated cover plate 68 is arranged and serves the cover plate 68 relative to the pivot plate 18 to pivot.

In dem in 7 gezeigten Zustand ist die Abdeckplatte 68 über die Vertikalstellung hinaus so weit verschwenkt, dass sie mit ihrem freien Ende an das freie Ende der benachbarten Schwenkplatte 18 angrenzt und somit die Solarmodule 12 der Trägeranordnung 10, zu der sie selbst gehört, nicht abschattet. In the in 7 shown state is the cover plate 68 pivoted so far beyond the vertical position that it with its free end to the free end of the adjacent pivot plate 18 adjacent and thus the solar modules 12 the carrier assembly 10 to which she belongs, does not shade.

Wenn ein Sandsturm aufzieht, so können mit Hilfe der Stellvorrichtung 22 und der zentralen Steuereinrichtung zunächst die Schwenkplatten 18 in die horizontale Position geschwenkt werden, in der sie jeweils flach auf der zugehörigen Basisplatte 16 aufliegen. Außerdem werden auch die Abdeckplatten 68 in die horizontale Position geschwenkt, in der sie die Solarmodule 12 abdecken, wie in 8 gezeigt ist. Zum Verschwenken der Abdeckplatte 68 kann in dem Balg 70 auch ein Unterdruck erzeugt werden, so dass die Abdeckplatte an die Schwenkplatte 18 herangezogen wird. Wenn die Anlage wieder in den betriebsbereiten Zustand überführt werden soll, so werden die Bälge der Stellvorrichtung 22 – einschließlich des Balges 70 – mit positivem Druck beaufschlagt, so dass die Schwenkplatte 18 und die Abdeckplatte 68 wieder in die in 7 gezeigte Position schwenken. If a sandstorm rears, so can with the help of the adjusting device 22 and the central control device first, the pivot plates 18 pivoted to the horizontal position, in which they are each flat on the associated base plate 16 rest. In addition, the cover plates are also 68 pivoted to the horizontal position in which they are the solar modules 12 cover, as in 8th is shown. For pivoting the cover plate 68 can in the bellows 70 Also, a negative pressure can be generated so that the cover plate to the pivot plate 18 is used. If the system is to be returned to the ready state, then the bellows of the actuator 22 - including the bellows 70 - Applied to positive pressure, so that the pivot plate 18 and the cover plate 68 back in the 7 Swing shown position.

Wenn die Schwenkplatten 18 und / oder die Abdeckplatte 68 nur in einer einzigen Winkelstellung verriegelt zu werden brauchen, beispielsweise in der Stellung nach 8, so kann das in 2 gezeigte Ventil aus so abgewandelt werden dass es einen Auslass 70 aufweist (in 2 gestrichelt eingezeichnet), der über eine Leitung 72 mit dem zugehörigen Balg verbunden ist und erst dann durch den Kolben 36 freigegeben wird, wenn die Verriegelung aufgehoben ist. When the swivel plates 18 and / or the cover plate 68 need only be locked in a single angular position, for example, in the position after 8th so can that in 2 shown valve to be modified so that there is an outlet 70 has (in 2 dashed lines drawn), which via a line 72 connected to the associated bellows and only then through the piston 36 is released when the lock is released.

9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, dass sich von der Ausführungsform nach 1 dadurch unterscheidet, dass das Gelenk 20 nicht an einem Ende, sondern in einem mittleren Bereich der Schwenkplatte 18 angeordnet ist. Die Basisplatte 16 hat in dielem Beispiel zwei dachförmig angeordnete Schenkel. Zwei symmetrisch angeordnete Bälge 24 erlauben es die Schwenkplatte in beide Richtungen zu kippen. Beispielsweise kann die Schwenkachse parallel zur Erdachse angeordnet sein, so dass die Solarmodule 12 (etwa in tropischen oder subtropischen Regionen) dem Lauf der Sonne von Ost nach West folgen können. 9 shows an embodiment that differs from the embodiment 1 this distinguishes that the joint 20 not at one end but in a central region of the pivot plate 18 is arranged. The base plate 16 has in the example, two roof-shaped legs arranged. Two symmetrically arranged bellows 24 allow the swivel plate to tilt in both directions. For example, the pivot axis may be arranged parallel to the earth axis, so that the solar modules 12 (as in tropical or subtropical regions) can follow the course of the sun from east to west.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202006009100 U1 [0002]
DE 202007013325 U1 [0002]
EP 1870645 A2 [0002]
WO 2008/083963 A1 [0006]

Claims

Support arrangement for solar modules, with a base plate ( 16 ), one by one joint ( 20 ) pivotable with the base plate ( 16 ) associated pivot plate ( 18 ; 68 ) and an actuating device ( 22 ) for adjusting the angle between the base plate ( 16 ) and the swivel plate ( 18 ), characterized in that the adjusting device ( 22 ) one adjacent to the joint ( 20 ) between the base plate ( 16 ) and the swivel plate ( 18 ; 68 ), expandable by a pressurized fluid bellows ( 24 . 24 ' ) and a control device ( 26 ) for adjusting the pressure of the pressurized fluid.

Carrier assembly according to claim 1, with a hydraulically or pneumatically operated locking device ( 32 ; 52 ) for fixing the pivot plate ( 18 ) in at least one angular position.

Carrier assembly according to claim 2, wherein the locking device comprises a braking device ( 52 ) for fixing the pivot plate ( 18 ) is in continuously adjustable positions.

Carrier assembly according to claim 2, wherein the locking device comprises a locking device ( 32 ) for locking the pivot plate ( 18 ) is in stepwise adjustable positions.

Support arrangement according to one of the preceding claims, wherein a part of the wall of the bellows ( 24 ) at the same time the joint ( 20 ) between the base plate ( 16 ) and the swivel plate ( 18 ).

Support arrangement according to one of the preceding claims, in which the adjusting device ( 22 ) a package of several individually controllable bellows ( 24 ' ) having.

Support arrangement according to one of the preceding claims, wherein the pivot plate ( 18 ) a support plate for the solar modules ( 12 ).

Carrier assembly according to one of the preceding claims, wherein the pivot plate a cover plate ( 68 ) for covering the solar modules ( 12 ).