DE202022103691U1 - Alternatively installable solar panels and solar cells - Google Patents
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Abstract
Alternativ installierbare Sonnenkollektoren und Solarzellen, dadurch gekennzeichnet, dass diese zusammenklappbar, -faltbar, -schiebbar, drehbar, von Nutzflächen verdeckbar sind oder sich in bzw. aus der Sonne drehen. Alternatively installable solar collectors and solar cells, characterized in that they are collapsible, foldable, sliding, rotatable, can be covered by usable areas or rotate in or out of the sun.
Description
Der weltweite Bedarf an Energie wird immer größer. Bei den erneuerbaren Energien liegt z.Zt. ein Fokus auf der Stromerzeugung. Allerdings hat der Energieverbrauch durch Heizungen - vor allen Dingen im privaten Sektor - einen viel größeren Anteil. Natürlich kann mit Biogas- oder Pelletheizungen Wärme erzeugt werden. Einfacher, direkter und eine „vor-Ort“-Produktion kann aber durch Sonnenkollektoren oder indirekt auch Solarzellen gewährleistet werden.The global demand for energy is constantly increasing. In the case of renewable energies, there is currently a focus on power generation. However, energy consumption through heating - above all in the private sector - has a much larger share. Of course, heat can be generated with biogas or pellet heating systems. Simpler, more direct and "on-site" production can be guaranteed by solar collectors or indirectly solar cells.
Ein Sonnenkollektor bzw. Solarkollektor oder thermischer Solarkollektor erwärmt durch die Sonnenstrahlung eine Solarflüssigkeit (Wärmeträger z.B. Wasser mit Glykol / Propylenglykol) oder in Röhrenkollektoren / Vakuumkollektoren mit einer Heatpipe und häufig CPC - Spiegeln (Compound Parabolic Concentrator) eine Flüssigkeit mit niedrigem Verdampfungspunkt. Somit wird Wärmeenergie erzeugt, die sofort genutzt (z.B. für Heizung oder Warmwasser / Brauchwasser) oder auch direkt (z.B. großer isolierter Wassertank) oder indirekt (z.B. als Latentwärmespeicher / Phasenwechselspeicher u.a. mit Salzen) gespeichert werden kann.A solar collector or solar collector or thermal solar collector heats a solar liquid (heat transfer medium, e.g. water with glycol / propylene glycol) or in tube collectors / vacuum collectors with a heat pipe and often CPC - mirrors (Compound Parabolic Concentrator) a liquid with a low evaporation point by solar radiation. This generates thermal energy that can be used immediately (e.g. for heating or hot water/process water) or stored directly (e.g. in a large insulated water tank) or indirectly (e.g. as latent heat storage / phase change storage with salts, among other things).
Da der Wärmebedarf für Heizungen in Ländern mit kalten Wintern enorm ist, benötigt man eine entsprechend große Kollektorfläche. Ideal ist eine Ausrichtung stationärer Kollektoren in Richtung Süden mit z.B. 45 Grad Neigungswinkel. Der beste Winkel ist natürlich abhängig von der Jahres- und Tageszeit. Allerdings sind auf Hausdächern z.T. schon Solarzellen / Photovoltaik installiert und (ggf. vorhandene) wenige thermische Solarkollektoren können nur das Brauchwasser erhitzen. Zusätzlichen Platz für Kollektoren bieten die Hauswände. Weitere freie Flächen sind meistens nur auf dem Boden z.B. in Form eines Rasens vorhanden. Da der Rasen z.B. als Liegefläche genutzt wird oder aus optischen Gründen, werden auf Rasenflächen üblicherweise keine Solarkollektoren installiert.Since the heat requirement for heating systems in countries with cold winters is enormous, a correspondingly large collector area is required. An orientation of stationary collectors towards the south with e.g. 45 degree inclination angle is ideal. Of course, the best angle depends on the time of year and day. However, some solar cells/photovoltaics are already installed on the roofs of houses and (possibly existing) a few thermal solar collectors can only heat the service water. The house walls offer additional space for collectors. Other free areas are usually only available on the ground, e.g. in the form of a lawn. Since the lawn is used, for example, as a lying area or for optical reasons, no solar collectors are usually installed on lawns.
Photovoltaikmodule sind seit langer Zeit bekannt, werden immer effizienter und preiswerter. Aber auch diese Möglichkeit der elektrischen Stromerzeugung stößt im privaten Bereich sehr schnell an räumliche Grenzen. Somit liegt eine ähnliche Problematik wie bei den Sonnenkollektoren vor. Solarzellen haben den Vorteil, dass mit Hilfe des direkt erzeugten elektrischen Stroms betriebene Wärmepumpen eine deutlich größere Wärme generieren als durch eine Stromheizung allein. Allerdings ist die Sonneneinstrahlung in der Heizperiode deutlich geringer als in der warmen Jahreszeit.Photovoltaic modules have been known for a long time and are becoming more and more efficient and cheaper. But even this possibility of generating electricity very quickly comes up against spatial limits in the private sector. The problem is similar to that of the solar collectors. Solar cells have the advantage that heat pumps operated with the help of directly generated electricity generate significantly more heat than with electric heating alone. However, the solar radiation in the heating period is significantly lower than in the warm season.
In Zeiten des Klimawandels ist außerdem eine Abschattung von Rasen und Pflanzen „überlebenswichtig“.In times of climate change, shading lawns and plants is also "essential for survival".
Beispielhaft sind hier einige für die Erfindung relevante Veröffentlichungsnummern mit dem entsprechenden Bezug erwähnt:
-
CN000214746535U -
CN000215176113U -
DE202006009100U1 -
EP000003271667B1 -
FR000002353811A1 - JP0000H0694308A, faltbarer thermischer Kollektor mit Speicher in Form eines Dreiecks,
-
US000004988060A -
US020120211004A1 -
WO002014179893A1
-
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FR000002353811A1 - JP0000H0694308A, foldable thermal collector with storage in the shape of a triangle,
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US000004988060A -
US020120211004A1 -
WO002014179893A1
Meine Erfindung basiert auf der Weiterentwicklung von Sonnenkollektoren und Solarzellen zur effizienten Nutzung.My invention is based on the further development of solar collectors and solar cells for efficient use.
Die vorhandenen Lösungen erfüllen ihre den Umständen entsprechende Funktion haben aber nicht die Möglichkeiten der o.g. Erfindung.The existing solutions fulfill their function according to the circumstances but do not have the possibilities of the above invention.
Die Möglichkeit zusammenklappbare, -faltbare, -schiebbare, drehbare, von Nutzflächen verdeckbare oder sich in bzw. aus der Sonne drehende thermische Sonnenkollektoren und Photovoltaikmodule ist gewünscht und die im Schutzanspruch 1 angegebene Erfindung alternativ installierbarer Sonnenkollektoren und Solarzellen erfüllt diese Anforderungen.The possibility of thermal solar collectors and photovoltaic modules being collapsible, foldable, sliding, rotatable, concealable from usable areas or rotating in or out of the sun is desired and the invention of alternatively installable solar collectors and solar cells specified in claim 1 meets these requirements.
Ausführungsbeispiele:Examples:
Seit langer Zeit werden durch Sonnenkollektoren nicht nur im häuslichen Bereich Flüssigkeiten erwärmt und durch Photovoltaikmodule Strom erzeugt.For a long time, solar collectors have not only been used in the home to heat liquids and generate electricity using photovoltaic modules.
Möglich sind zusammenklappbare (
Neben der Verwirklichung auf privaten Anwesen ist natürlich auch eine Umsetzung auf großen Flächen wie z.B. Feldern möglich.In addition to implementation on private property, implementation on large areas such as fields is of course also possible.
Nach Schutzanspruch 2 können bei großen Flächen mit thermischen Kollektoren auch saisonale Speicher zum Einsatz kommen. So könnte die in der kalten Jahreszeit zum Heizen benötige Energie zum Teil oder komplett aus diesen Speichern entnommen werden.According to
(Fast) alle alternativ installierten Sonnenkollektoren und / oder Solarpanels 1 vermindern in den immer heißer werdenden Sommern die Gefahr des „Verbrennens“ und damit Absterbens der Pflanzen.(Almost) all alternatively installed solar collectors and / or solar panels 1 reduce the risk of "burning" and thus dying of the plants in the increasingly hot summers.
Die Oberflächen der Sonnenkollektoren und Photovoltaik-Module sollen (wie im Schutzanspruch 3 dargestellt) mit einer schmutzabweisenden Schicht versehen sein (z.B. „nano-Beschichtung“). Falls dennoch eine Verschmutzung erfolgt kann diese dann leicht z.B. durch einen Regen gereinigt werden.The surfaces of the solar collectors and photovoltaic modules should (as described in protection claim 3) be provided with a dirt-repellent layer (e.g. "nano-coating"). However, if soiling occurs, it can then be easily cleaned, e.g. by rain.
Wenn der Rasen / die pflanzliche Nutzfläche 2 durch hochklappen der Kollektoren „über Kopf“ steht ist nach Schutzanspruch 4 eine Halterungsstruktur / Gitter 3 im Wurzelwerk oder über der Oberfläche sinnvoll. Damit die Kollektoren / PV-Module entsprechend bewegt werden können sind (wie im Schutzanspruch 5 dargestellt) Lösungen mit einer Hydraulik / Zahnstangen / Motoren / Teleskop-Stäben / mit (z.B. Stahl-oder Kunststoff-) Seilen über Umlenkstäbe möglich (ggf. mit unterstützender Federspannung, ggf. die einzelnen Reihen nacheinander, Umlenkseile unterschiedlich lang, erst wird nur ein Umlenkstab hochgezogen und dann (nacheinander) mit besserem Winkel der Kollektor / das Modul).If the lawn /
Nach Schutzanspruch 6 können ein Rohrmotor 5 an der Kollektorbasis oder Motoren an den unteren Seiten einer Kollektorreihe die Flächen ebenfalls bewegen (
Eine weitere alternative Installationsmöglichkeit von Kollektoren und Panels besteht durch Abdecken der Oberfläche durch bewegliche Flächen von Rasen / pflanzlicher Nutzfläche (
Zudem sind Kollektoren und PV-Panels auf einem Drehrohr / Drehgestell mit oder ohne Schrittmotor 7 denkbar (
Folgende alternative Installationen der thermischen Kollektoren und der Photovoltaikmodule sind ebenfalls möglich:
- - die Kollektoren / Module können nach Schutzanspruch 12 jeweils zur Seite oder hochgeklappt werden.
- - rechteckige, ovale oder kreisrunde Rasen / pflanzliche Nutzflächen - Platten können weggeschoben / weggedreht werden. Auch ähnlich einer Blüte wobei auf einem „Blütenblatt“ die Platten gestapelt oder hochkant gekippt werden (wie im Schutzanspruch 13 dargestellt).
- - der Rasen / die pflanzliche Nutzfläche kann nach Schutzanspruch 14 unter die Kollektoren oder Module gefahren wird.
- - jeweils zwei Kreise / rechteckige Flächen mit Rasen / pflanzlichen Nutzflächen wechseln sich mit den Kollektoren / Modulen in der Sonnenexposition ab (wie im Schutzanspruch 15 dargestellt).
- - die Kollektoren / PV-Module können nach Schutzanspruch 16 senkrecht in einem schmalen Schacht daneben verschwinden.
- - die Kollektoren / PV-Module können sich über einem Schacht, der gut die halbe Höhe der Kollektoren hat, drehen (wie im Schutzanspruch 17 dargestellt).
- - auf einem Feld oder falls es hauptsächlich um die Optik der Grünflächen geht können die Kollektoren / PV-Module nach Schutzanspruch 18 komplett über der Erde drehend installiert werden.
- - die Kollektoren / PV-Module können ineinander oder hintereinander neben der Grünfläche zusammengeschoben oder gerade übereinander geschoben werden (wie im Schutzanspruch 19 dargestellt).
- - nach Schutzanspruch 20 können die Kollektoren / PV-Module ähnlich aufklappbar sein wie Satelliten-Panels ohne ein zusätzliches Gerüst.
- - the collectors / modules can be folded to the side or up according to protection claim 12.
- - Rectangular, oval or circular lawns / planted areas - Plates can be pushed away / turned away. Also similar to a flower, where the plates are stacked or tilted on edge on a “petal” (as shown in protection claim 13).
- - The lawn / the vegetable area can be driven under the collectors or modules according to protection claim 14.
- - two circles/rectangular areas with lawn/vegetable areas alternate with the collectors/modules in sun exposure (as shown in protection claim 15).
- - According to protection claim 16, the collectors / PV modules can disappear vertically in a narrow shaft next to it.
- - the collectors / PV modules can rotate over a shaft that is a good half the height of the collectors (as shown in protection claim 17).
- - in a field or if it is mainly about the appearance of the green areas, the collectors / PV modules can be installed completely above ground according to protection claim 18.
- - the collectors / PV modules can be placed one inside the other or one behind the other next to the green area pushed together or pushed straight over each other (as shown in protection claim 19).
- - According to protection claim 20, the collectors / PV modules can be opened similarly to satellite panels without an additional framework.
Bei den Lösungen mit flexiblen Kollektoren / PV-Modulen können diese auch im optimalen Winkel der Sonne nachgeführt werden. Statt komplizierter Sonnenstandsermittlung kann einfach nach einer Uhrzeit und Jahreszeiten - Datenbank gesteuert werden (wie im Schutzanspruch 21 dargestellt).In the case of solutions with flexible collectors / PV modules, these can also be tracked to the sun at the optimum angle. Instead of complicated determination of the position of the sun, it can simply be controlled according to a time and season database (as shown in protection claim 21).
Flexible Rohrleitungen, z.B. aus speziellem Silikon, sind nach Schutzanspruch 22 bei den flexiblen Lösungen der Sonnenkollektoren unabdingbar.According to protection claim 22, flexible pipes, e.g. made of special silicone, are indispensable for the flexible solutions of the solar collectors.
Bezugszeichenlistereference list
- (1)(1)
- Solarkollektor / SolarzellenSolar collector / solar cells
- (2)(2)
- Rasen, pflanzliche NutzflächeLawn, cropland
- (3)(3)
- Haltegittersupport grid
- (4)(4)
- Stütze / UmlenkstangeSupport / idler bar
- (5)(5)
- elektrischer Rohrmotor / Motoren an den unteren Seiten einer Reiheelectric tubular motor / motors on the lower sides of a row
- (6)(6)
- Transportrollentransport rollers
- (7)(7)
- Elektromotor / Schrittmotor für Drehung der Solarkollektoren / SolarzellenElectric motor / stepper motor for rotation of the solar panels / solar cells
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R086 | Non-binding declaration of licensing interest | ||
R207 | Utility model specification |