DE202023104894U1 - Agri-photovoltaic system - Google Patents
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Abstract
Agri-Photovoltaik-Anlage (100), umfassend eine Vielzahl von Photovoltaikmodulen (120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127) und eine Vielzahl von Masten (110, 111), wobei an einem oberen Ende eines jeden Masts (110, 111) der Vielzahl von Masten (110, 111) mindestens ein Photovoltaikmodul (120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127) angeordnet ist und wobei jeder Mast (110, 111) der Vielzahl von Masten (110, 111) mit einem unteren Ende senkrecht stehend in einem Untergrund (300) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Masten (110, 111) gleichermaßen eine Vielzahl von Pfosten (110, 111) für einen elektrischen Weidezaun (200) darstellt und diese untereinander fortlaufend durch den elektrischen Weidezaun (200) verbunden sind. Agri-photovoltaic system (100), comprising a plurality of photovoltaic modules (120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127) and a plurality of masts (110, 111), at an upper end of each mast (110, 111) of the plurality of masts (110, 111) at least one photovoltaic module (120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127) is arranged and each mast (110, 111) of the plurality of masts ( 110, 111) is arranged with a lower end standing vertically in a subsurface (300), characterized in that the plurality of masts (110, 111) also represents a plurality of posts (110, 111) for an electric pasture fence (200). and these are continuously connected to each other by the electric fence (200).
Description
Die Erfindung betrifft eine Agri-Photovoltaik-Anlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an agricultural photovoltaic system according to the preamble of claim 1.
Im Stand der Technik sind sog. Weidezäune bekannt, die üblicherweise dazu vorgesehen sind, Tiere am Betreten oder Verlassen des umzäunten Bereichs zu hindern. Beispielsweise werden landwirtschaftliche Flächen oftmals mit Weidezäunen abgegrenzt, um die dort weidenden Nutztiere vor in der Region vorkommenden Wild- und Raubtieren zu schützen. Ebenso werden Weidezäune eingesetzt, um Nutztiere, beispielsweise Milchkühe, zusammenzuhalten und zu verhindern, dass sie den umzäunten Bereich verlassen.So-called pasture fences are known in the prior art, which are usually intended to prevent animals from entering or leaving the fenced area. For example, agricultural areas are often demarcated with pasture fences in order to protect the livestock grazing there from wild animals and predators that occur in the region. Pasture fences are also used to keep farm animals, such as dairy cows, together and to prevent them from leaving the fenced area.
Oftmals werden Weidezäune auch elektrifiziert, um ihre Sperrwirkung zu erhöhen. Elektrische Weidezäune sind dabei in der Regel so ausgebildet, dass bei Berührung durch ein Tier ein geschlossener Stromkreis entsteht und das Tier einen oder mehrere kurze Hochspannungspulse erhält, beispielsweise einen Puls pro Sekunde.Pasture fences are often electrified to increase their barrier effect. Electric pasture fences are usually designed in such a way that when an animal touches them, a closed circuit is created and the animal receives one or more short high-voltage pulses, for example one pulse per second.
Die
Auch aus der
Unter dem Begriff „Agri-PV“ (kurz für „Agri-Photovoltaik“) ist weiterhin im Stand der Technik die kombinierte Nutzung einer landwirtschaftlichen Fläche sowohl zur landwirtschaftlichen Bewirtschaftung als auch zur Stromerzeugung durch Photovoltaik bekannt.The term “agri-PV” (short for “agri-photovoltaics”) is still known in the state of the art as the combined use of an agricultural area for both agricultural management and electricity generation through photovoltaics.
Dabei ist ein breites Spektrum unterschiedlicher Abstufungen zwischen der Intensität der landwirtschaftlichen Bewirtschaftung und der Stromerzeugung durch Photovoltaik (PV) möglich. Dieses Spektrum reicht vom Anbau von Sonderkulturen und intensiven Ackerkulturen mit speziellen PV-Montagesystemen bis zu extensiver Beweidung mit marginalen Anpassungen auf der PV-Seite. Damit steigert Agri-PV die Flächeneffizienz und ermöglicht den Ausbau der PV-Leistung bei gleichzeitigem Erhalt fruchtbarer Ackerflächen für die Landwirtschaft oder in Verbindung mit der Schaffung artenreicher Biotope. Die Agri-PV-Technologie hat sich in den letzten Jahren dynamisch entwickelt und in fast allen Regionen der Welt verbreitet. Die weltweit installierte Agri-PV-Leistung stieg exponentiell von ca. 5 MWp im Jahr 2012 und ca. 2,9 GWp (2018) auf mehr als 14 GWp im Jahr 2020.A wide range of different gradations is possible between the intensity of agricultural management and electricity generation through photovoltaics (PV). This spectrum ranges from the cultivation of special crops and intensive arable crops with special PV mounting systems to extensive grazing with marginal adjustments on the PV side. Agri-PV thus increases area efficiency and enables the expansion of PV output while simultaneously preserving fertile arable land for agriculture or in conjunction with the creation of species-rich biotopes. Agri-PV technology has developed dynamically in recent years and has spread to almost all regions of the world. The global installed agri-PV capacity increased exponentially from approximately 5 MWp in 2012 and approximately 2.9 GWp (2018) to more than 14 GWp in 2020.
In diesem Zusammenhang beschreibt die
Die bekannten Agri-PV-Anlagen sind jedoch dahingehend nachteilig, als dass diese entweder eine aufwändige Konstruktion mit einem massiven, zementgegossenen Fundament benötigen, um unterhalb der Photovoltaikmodule eine landwirtschaftliche Nutzung zu ermöglichen. Ohne diese aufwändige Konstruktion könnten die Photovoltaikmodule nicht sicher in ausreichend großer Höhe angeordnet werden, um unterhalb der Konstruktion beispielsweise eine Bewirtschaftung der Nutzfläche mit Landmaschinen wie Mähdreschern und Traktoren zu ermöglichen.However, the known Agri-PV systems are disadvantageous in that they either require a complex construction with a massive, cement-cast foundation in order to enable agricultural use below the photovoltaic modules. Without this complex construction, the photovoltaic modules could not be safely arranged at a sufficiently high height to enable, for example, the cultivation of the usable area with agricultural machinery such as combine harvesters and tractors.
Oder aber, sofern auf eine aufwändige und insbesondere ein zementgegossenes Fundament aufweisende Konstruktion verzichtet wird, müssen die Photovoltaikmodule aufgrund der geringeren Festigkeit ihrer Anordnung derart knapp über dem Boden errichtet werden, dass eine landwirtschaftliche Nutzung der darunterliegenden Fläche deutlich erschwert bis unmöglich wird.Or, if a complex construction, in particular a cement-cast foundation, is omitted, the photovoltaic modules have to be erected so close to the ground due to the lower strength of their arrangement that agricultural use of the area underneath becomes significantly more difficult or even impossible.
Die bekannten, über Photovoltaikmodule betreibbaren Weidezaungeräte sind dahingehend nachteilig, als dass diese nur einen vergleichsweise geringen Anteil der prinzipiell nutzbaren Sonnenenergie zur Erzeugung von elektrischer Energie nutzen.The known electric fence devices that can be operated via photovoltaic modules are disadvantageous in that they only use a comparatively small proportion of the solar energy that can in principle be used to generate electrical energy.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Agri-Photovoltaik-Anlage vorzuschlagen.It is an object of the present invention to propose an improved agri-photovoltaic system.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Agri-Photovoltaik-Anlage gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.This object is achieved according to the invention by the agricultural photovoltaic system according to claim 1. Advantageous designs and further training Further developments of the invention emerge from the dependent claims.
Die Erfindung betrifft eine Agri-Photovoltaik-Anlage, umfassend eine Vielzahl von Photovoltaikmodulen und eine Vielzahl von Masten, wobei an einem oberen Ende eines jeden Masts mindestens ein Photovoltaikmodul angeordnet ist und wobei jeder Mast mit einem unteren Ende senkrecht stehend in einem Untergrund angeordnet ist.The invention relates to an agricultural photovoltaic system, comprising a plurality of photovoltaic modules and a plurality of masts, with at least one photovoltaic module being arranged at an upper end of each mast and with each mast having a lower end being arranged vertically in a subsurface.
Es ist also eine Agri-Photovoltaik-Anlage vorgesehen, d.h. eine Photovoltaik-Anlage, die dazu geeignet ist, im Bereich einer landwirtschaftlich nutzbaren Fläche installiert zu werden.An agri-photovoltaic system is therefore envisaged, i.e. a photovoltaic system that is suitable for being installed in the area of an agriculturally usable area.
Die Eignung der Agri-Photovoltaik-Anlage zur Installation im Bereich einer landwirtschaftlich nutzbaren Fläche setzt dabei eine zuverlässige Befestigung - d.h. insbesondere eine sturmsichere und witterungsfeste Befestigung - der Photovoltaikmodule in einer ausreichend großen Höhe voraus, um unterhalb der Photovoltaikmodule grundsätzlich weiterhin eine landwirtschaftliche Nutzung der Fläche zu ermöglichen und gleichzeitig ein Umstürzen der Masten dauerhaft zu verhindern.The suitability of the agricultural photovoltaic system for installation in the area of an agriculturally usable area requires reliable fastening - i.e. in particular a storm-proof and weatherproof fastening - of the photovoltaic modules at a sufficiently high height so that the area below the photovoltaic modules can fundamentally continue to be used for agriculture and at the same time permanently prevent the masts from toppling over.
Die erfindungsgemäße Agri-Photovoltaik-Anlage umfasst eine Vielzahl von Photovoltaikmodulen, welche vorzugsweise als Si-basierte Halbleitermodule ausgebildet sind. Die Photovoltaikmodule können polykristallin oder monokristallin sein, wobei eine monokristalline Ausbildung wegen des vergleichsweise höheren Wirkungsgrads bevorzugt ist.The agricultural photovoltaic system according to the invention comprises a large number of photovoltaic modules, which are preferably designed as Si-based semiconductor modules. The photovoltaic modules can be polycrystalline or monocrystalline, with a monocrystalline design being preferred because of the comparatively higher efficiency.
Die einzelnen Photovoltaikmodule sind typischerweise flach ausgebildet und weisen standardisierte Längen von 1650 mm oder 1960 mm sowie eine einheitliche standardisierte Breite von 992 mm auf. Auch andere Abmessungen von Photovoltaikmodulen sind jedoch denkbar und bevorzugt.The individual photovoltaic modules are typically flat and have standardized lengths of 1650 mm or 1960 mm and a uniform standardized width of 992 mm. However, other dimensions of photovoltaic modules are also conceivable and preferred.
Die erfindungsgemäße Agri-Photovoltaik-Anlage umfasst auch eine Vielzahl von Masten, an deren oberem Ende jeweils mindestens ein Photovoltaikmodul angeordnet ist. Jeder Mast ist gleichzeitig mit seinem unteren Ende im Untergrund angeordnet, so dass er senkrecht steht und die am oberen Ende angeordneten Photovoltaikmodule vom Untergrund beabstandet sind. Die Masten bestehen bevorzugt aus einem Metall, um eine hohe Festigkeit und Robustheit zu gewährleisten.The agricultural photovoltaic system according to the invention also includes a large number of masts, at the upper end of which at least one photovoltaic module is arranged. Each mast is simultaneously arranged with its lower end in the ground so that it is vertical and the photovoltaic modules arranged at the upper end are spaced from the ground. The masts are preferably made of metal to ensure high strength and robustness.
Die Photovoltaikmodule sind am oberen Ende der Masten vorzugsweise derart ausgerichtet, dass ihre Oberseite über einen Tagesverlauf eine möglichst große Menge an Sonneneinstrahlung erhält. In Mitteleuropa hat sich hierzu eine Ausrichtung der Oberfläche nach Süden bei einem Winkel zwischen 30° und 35° gegen die Horizontale bewährt.The photovoltaic modules are preferably aligned at the upper end of the masts in such a way that their upper side receives the greatest possible amount of solar radiation over the course of the day. In Central Europe, orienting the surface to the south at an angle of between 30° and 35° from the horizontal has proven successful.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Masten gleichermaßen eine Vielzahl von Pfosten für einen elektrischen Weidezaun darstellt und diese untereinander fortlaufend durch den elektrischen Weidezaun verbunden sind.According to the invention, it is provided that the plurality of masts equally represent a plurality of posts for an electric pasture fence and these are continuously connected to one another through the electric pasture fence.
In anderen Worten kommt also den Masten, an deren oberem Ende die Photovoltaikmodule angeordnet sind, eine Doppelfunktion zu, indem sie gleichermaßen sowohl die Masten zum Tragen der Photovoltaikmodule als auch die Pfosten eines elektrischen Weidezauns darstellen.In other words, the masts, at the upper end of which the photovoltaic modules are arranged, have a dual function in that they represent both the masts for supporting the photovoltaic modules and the posts of an electric fence.
Durch die Verwendung als Pfosten des elektrischen Weidezauns ergibt sich vorteilhaft eine Anordnung der Pfosten wie bei einem Weidezaun, nämlich als fortlaufende Reihe zwischen zwei voneinander durch den Weidezaun getrennten Bereichen.By using them as posts in the electric electric fence, the posts are advantageously arranged like in an electric fence, namely as a continuous row between two areas separated from each other by the electric fence.
Jeder Mast ist in seiner Funktion als Pfosten dabei jeweils mit zwei benachbarten Masten durch den elektrischen Weidezaun verbunden, sodass ein Durchgang durch die Zwischenräume zwischen je zwei Pfosten bzw. Masten durch den elektrischen Weidezaun versperrt ist.In its function as a post, each mast is connected to two neighboring masts through the electric electric fence, so that passage through the spaces between two posts or masts is blocked by the electric electric fence.
Die Erfindung führt damit zu dem Vorteil, dass durch die Agri-Photovoltaik-Anlage auf einfache Weise eine Doppelfunktion - nämlich als PV-Anlage und als elektrischer Weidezaun - erfüllt werden kann. Dies reduziert die Gesamtkosten gegenüber einer separaten Errichtung einer PV-Anlage und eines elektrischen Weidezauns deutlich.The invention thus leads to the advantage that the agricultural photovoltaic system can easily fulfill a dual function - namely as a PV system and as an electric pasture fence. This significantly reduces the overall costs compared to setting up a PV system and an electric fence separately.
Weiterhin entsteht vorteilhaft keine merkliche Flächennutzungskonkurrenz zwischen der erfindungsgemäßen Agri-Photovoltaik-Anlage und einer landwirtschaftlichen Nutzung der Fläche, auf der die Agri-Photovoltaik-Anlage aufgestellt ist. Durch die Begrenzung der Agri-Photovoltaik-Anlage auf den Randbereich der Fläche, an welcher üblicherweise der Weidezaun aufgestellt wird, bleibt die Fläche nämlich nahezu uneingeschränkt nutzbar.Furthermore, there is advantageously no noticeable land use competition between the agricultural photovoltaic system according to the invention and agricultural use of the area on which the agricultural photovoltaic system is installed. By limiting the agricultural photovoltaic system to the edge of the area where the electric fence is usually installed, the area remains usable with almost no restrictions.
Der elektrische Weidezaun kann vorteilhaft aus einem einzelnen, die Masten fortlaufend verbindenden Draht bestehen, aus einer Mehrzahl von in unterschiedlichen Höhen angeordneten einzelnen Drähten, welche die Masten fortlaufend verbinden, bestehen oder auch aus einer Maschendrahtstruktur, welche die Masten fortlaufend verbindet, bestehen.The electric pasture fence can advantageously consist of a single wire that continuously connects the masts, of a plurality of individual wires arranged at different heights that continuously connect the masts, or can also consist of a wire mesh structure that continuously connects the masts.
Zusätzlich zum elektrischen Weidezaun kann auch ein gewöhnlicher, nicht elektrischer Weidezaun zwischen je zwei benachbarten Masten angeordnet werden.In addition to the electric pasture fence, a normal, non-electric pasture fence can also be arranged between two adjacent poles.
Es ist im Sinne der Erfindung ebenso möglich und bevorzugt, dass die Agri-Photovoltaik-Anlage auch weitere Masten umfasst, die nicht zu der zuvor beschriebenen Vielzahl von Masten gehören und sich von diesen unterscheiden, beispielsweise durch ihre Länge, ihren Durchmesser, ihr Material oder auch durch das Fehlen von Photovoltaikmodulen am oberen Ende.For the purposes of the invention, it is also possible and preferred for the agricultural photovoltaic system to also include other masts that do not belong to the multitude of masts described above and differ from them, for example in terms of their length, their diameter, their material or also due to the lack of photovoltaic modules at the top end.
Die weiteren Masten können beispielsweise einfacher anzuordnen bzw. einfacher im Boden zu verankern sein, insbesondere in für Arbeitsmaschinen nur schwer zugänglichem Gebiet. So ist es etwa denkbar, dass vergleichsweise kleinere Masten und insbesondere keine Photovoltaikmodule aufweisende Masten verwendet werden, um den Weidezaun auch teilweise in einem Bereich errichten zu können, der beispielsweise Baumbewuchs aufweist.The additional masts can, for example, be easier to arrange or easier to anchor in the ground, especially in areas that are difficult to access for work machines. For example, it is conceivable that comparatively smaller masts and in particular masts that do not have photovoltaic modules are used in order to be able to partially erect the electric fence in an area that has tree growth, for example.
Diese weiteren Masten sind dann ebenfalls Bestandteil der Agri-Photovoltaik-Anlage, obwohl sie nicht von der zuvor definierten Vielzahl von Masten umfasst sind. Bevorzugt erfüllen aber auch die weiteren Masten eine Funktion als Pfosten für den elektrischen Weidezaun.These additional masts are then also part of the agricultural photovoltaic system, although they are not included in the previously defined variety of masts. However, the other masts preferably also fulfill a function as posts for the electric pasture fence.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Agri-Photovoltaik-Anlage dazu ausgebildet ist, den elektrischen Weidezaun mit von der Vielzahl von Photovoltaikmodulen erzeugter elektrischer Leistung zu betreiben.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the agricultural photovoltaic system is designed to operate the electric pasture fence with electrical power generated by the plurality of photovoltaic modules.
Daraus ergibt sich der Vorteil, dass weder eine externe Energieversorgung noch eine batteriegespeiste Energieversorgung vorgesehen sein müssen.This has the advantage that neither an external energy supply nor a battery-powered energy supply need be provided.
Eine externe Energieversorgung ist beim Betrieb von Weidezäunen nämlich üblicherweise dahingehend nachteilig, als dass Weidezäune oftmals abseits von Siedlungen errichtet werden, wo keine elektrische Infrastruktur zur Verfügung steht. Die Errichtung der erforderlichen elektrischen Infrastruktur vor Ort wäre aufwändig und teuer.An external energy supply is usually disadvantageous when operating pasture fences in that pasture fences are often built away from settlements where no electrical infrastructure is available. Setting up the required electrical infrastructure on site would be complex and expensive.
Eine batteriegespeiste Energieversorgung hingegen hat üblicherweise den Nachteil, dass die Batterien regelmäßig ersetzt werden müssen, was eine ständige Kontrolle und Wartung erforderlich macht und somit beständig Kosten erzeugt.A battery-powered energy supply, on the other hand, usually has the disadvantage that the batteries have to be replaced regularly, which requires constant monitoring and maintenance and thus constantly generates costs.
Durch die Speisung des elektrischen Weidezauns mit elektrischer Leistung aus den Photovoltaikmodulen können diese Nachteile vorteilhaft überwunden werden.By supplying the electric fence with electrical power from the photovoltaic modules, these disadvantages can be advantageously overcome.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der elektrischen Weidezaun weiterhin ein elektrisches Weidezaungerät umfasst.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the electric electric fence further comprises an electric electric fence device.
Das elektrische Weidezaungerät ist dazu ausgebildet, den elektrischen Weidezaun im gewünschten Maße zu bestromen.The electric electric fence device is designed to energize the electric fence to the desired extent.
Vorteilhaft wird die von den Photovoltaikmodulen erzeugte elektrische Leistung nämlich nicht unmittelbar an die Drähte des elektrischen Weidezauns ausgegeben, sondern vielmehr dem Weidezaungerät zugeführt, welches dann die Drähte kontrolliert bestromt bzw. kontrolliert mit elektrischer Spannung beaufschlagt.Advantageously, the electrical power generated by the photovoltaic modules is not output directly to the wires of the electric fence, but rather is fed to the electric fence device, which then energizes the wires in a controlled manner or applies electrical voltage to them in a controlled manner.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das elektrische Weidezaungerät dazu ausgebildet ist, mit einer vorgebbaren Frequenz Hochspannungspulse auf den elektrischen Weidezaun zu geben.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the electric electric fence device is designed to emit high-voltage pulses to the electric electric fence at a predeterminable frequency.
Die vorgebbare Frequenz kann beispielsweise durch den Hersteller des Weidezaungeräts fest vorgegeben sein oder durch einen Benutzer des Weidezaungeräts variabel einstellbar und vorgebbar sein. Vorteilhaft liegt die Frequenz im Bereich von 0,5 Hz bis 20 Hz.The predeterminable frequency can, for example, be predetermined by the manufacturer of the electric fence device or can be variably set and predefined by a user of the electric fence device. The frequency is advantageously in the range from 0.5 Hz to 20 Hz.
Die Hochspannungspulse können beispielsweise zwischen 500 V und 1500 V liegen und insbesondere 1000 V betragen.The high-voltage pulses can, for example, be between 500 V and 1500 V and in particular be 1000 V.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der elektrischen Weidezaun weiterhin einen elektrischen Batteriespeicher sowie Ladeelektronik zum Laden des Batteriespeichers umfasst.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the electric pasture fence further comprises an electric battery storage and charging electronics for charging the battery storage.
Der Batteriespeicher kann den elektrischen Weidezaun bzw. das Weidezaungerät auch dann mit elektrischer Leistung versorgen, wenn die Photovoltaikmodule mangels Sonneneinstrahlung keine oder nicht ausreichend elektrische Leistung bereitstellen, beispielsweise bei Nacht. Über die Ladeelektronik kann der Batteriespeicher wieder geladen werden, beispielsweise bei Sonnenschein am nächsten Tag, wenn zuvor, beispielsweise nachts, elektrische Energie entnommen wurde.The battery storage can supply the electric fence or electric fence device with electrical power even if the photovoltaic modules do not provide any or insufficient electrical power due to a lack of sunlight, for example at night. The battery storage can be charged again via the charging electronics, for example when the sun is shining the next day, if electrical energy was previously withdrawn, for example at night.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Agri-Photovoltaik-Anlage dazu ausgebildet ist, von der Vielzahl von Photovoltaikmodulen erzeugte elektrische Leistung, die nicht zum Betrieb des elektrischen Weidezauns benötigt wird, dem Batteriespeicher über die Ladeelektronik zuzuführen.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the agricultural photovoltaic system is designed to supply electrical power generated by the plurality of photovoltaic modules, which is not required to operate the electric electric fence, to the battery storage via the charging electronics.
Somit kann der Batteriespeicher also immer dann geladen werden, wenn die Photovoltaikmodule eine Überproduktion an elektrischer Leistung erzeugen. Die erzeugte elektrische Leistung kann dadurch weitgehend optimal verwendet werden.This means that the battery storage can always be charged when the photovoltaic modules generate an overproduction of electrical power gen. The electrical power generated can thus be used largely optimally.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Agri-Photovoltaik-Anlage dazu ausgebildet ist, den elektrischen Weidezaun mit elektrischer Leistung aus dem Batteriespeicher zu betreiben, wenn die Vielzahl von Photovoltaikmodulen nicht ausreichend elektrische Leistung zum Betrieb des elektrischen Weidezauns bereitstellt.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the agricultural photovoltaic system is designed to operate the electric pasture fence with electrical power from the battery storage if the plurality of photovoltaic modules does not provide sufficient electrical power to operate the electric pasture fence .
Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der elektrische Weidezaun der erfindungsgemäßen Agri-PV-Anlage ganzjährig und im Dauerbetrieb völlig autark betrieben werden kann, da tagsüber erzeugte elektrische Energie, die nicht zum Betrieb des elektrisches Weidezauns benötigt wird, in den Batteriespeicher geladen werden kann und diesem bedarfsweise, also bei Dunkelheit oder nicht ausreichender Sonneneinstrahlung, wieder entnommen werden kann.This results in the advantage that the electric electric fence of the Agri-PV system according to the invention can be operated completely self-sufficiently all year round and in continuous operation, since electrical energy generated during the day that is not required to operate the electric electric fence can be charged into the battery storage and This can be removed again if necessary, i.e. in the dark or insufficient sunlight.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Agri-Photovoltaik-Anlage dazu ausgebildet ist, von der Vielzahl von Photovoltaikmodulen erzeugte elektrische Leistung, die weder zum Betrieb des elektrischen Weidezauns noch zum Laden des Batteriespeichers benötigt wird, an ein externes elektrisches Netz abzugeben.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the agricultural photovoltaic system is designed to transmit electrical power generated by the plurality of photovoltaic modules, which is neither required to operate the electric fence nor to charge the battery storage, to an external to supply the electrical network.
Sofern ein Anschluss an eine elektrische Infrastruktur wie beispielsweise das öffentliche Stromnetz besteht, welches im Sinne der Erfindung ein externes elektrisches Netz darstellt, kann somit überschüssige erzeugte elektrische Leistung in dieses Netz eingespeist werden und anderen Verbrauchern zugänglich gemacht werden, beispielsweise gegen eine sog. Einspeisevergütung.If there is a connection to an electrical infrastructure such as the public power grid, which represents an external electrical network in the sense of the invention, excess electrical power generated can be fed into this network and made available to other consumers, for example against a so-called feed-in tariff.
Ein externes elektrisches Netz im Sinne der Erfindung stellt aber nicht nur das öffentliche Stromnetz dar. Denkbar ist ebenso, dass es sich beim externen Netz um einen benachbarten landwirtschaftlichen Betrieb handelt, dem die überschüssige elektrische Leistung zugeführt wird, oder einer Ladestation für Elektrofahrzeuge. Ein externes elektrisches Netz im Sinne der Erfindung umfasst zumindest einen elektrischen Verbraucher, der nicht Bestandteil der Agri-Photovoltaik-Anlage ist.However, an external electrical network in the sense of the invention does not only represent the public power network. It is also conceivable that the external network is a neighboring agricultural operation to which the excess electrical power is supplied, or a charging station for electric vehicles. An external electrical network in the sense of the invention includes at least one electrical consumer that is not part of the agricultural photovoltaic system.
Somit kann die von der Vielzahl von Photovoltaikmodulen erzeugte elektrische Leistung weitestgehend vollständig genutzt werden und vorteilhaft andere, teurer und ggf. nicht CO2-frei erzeugte elektrische Leistung ersetzen.The electrical power generated by the large number of photovoltaic modules can therefore be used to a large extent and can advantageously replace other, more expensive and possibly non-CO 2 -free electrical power.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Agri-Photovoltaik-Anlage weiterhin einen elektrischen Wechselrichter umfasst, welcher dazu ausgebildet ist, einen von der Vielzahl von Photovoltaikmodulen erzeugten elektrischen Gleichstrom in einen zur Abgabe an das externe elektrische Netz geeigneten Wechselstrom zu wandeln.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the agricultural photovoltaic system further comprises an electrical inverter, which is designed to convert an electrical direct current generated by the plurality of photovoltaic modules into an alternating current suitable for delivery to the external electrical network walk.
In analoger Weise wird vorteilhaft auch die von der Vielzahl von Photovoltaikmodulen erzeugte Gleichspannung in eine zur Abgabe an das externe elektrische Netz geeignete Wechselspannung gewandelt.In an analogous manner, the direct voltage generated by the large number of photovoltaic modules is advantageously converted into an alternating voltage suitable for delivery to the external electrical network.
Bevorzugt werden über den Wechselrichter nicht nur die Frequenz, sondern auch die Spannung und die Stromstärke an die Werte des jeweiligen öffentlichen Stromnetzes angepasst.Not only the frequency, but also the voltage and current are preferably adapted to the values of the respective public power grid via the inverter.
Daraus ergibt sich der Vorteil einer weitgehenden Kompatibilität insbesondere mit dem öffentlichen Stromnetz, welches eine Wechselspannung bzw. einen Wechselstrom bei typischerweise 50 Hz aufweist. Die Spannung im öffentlichen Stromnetz beträgt innerorts üblicherweise 240 V.This results in the advantage of extensive compatibility, particularly with the public power grid, which has an alternating voltage or alternating current at typically 50 Hz. The voltage in the public power grid in urban areas is usually 240 V.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Masten untereinander fortlaufend durch Kabeltrassen verbunden sind.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the plurality of masts are continuously connected to one another by cable routes.
Dies ermöglicht vorteilhaft eine Verkabelung der Vielzahl von Photovoltaikmodulen untereinander. Die Kabeltrassen sind bevorzugt aus witterungsfestem Stahlblech hergestellt und ermöglichen eine sichere Aufnahme von Kabeln. Darüber hinaus können die Kabeltrassen eine zusätzlich stabilisierende Funktion haben, da sie jeweils zwei Masten miteinander verbinden und diese sich somit gegenseitig aneinander abstützen und sich stabilisieren können.This advantageously enables the large number of photovoltaic modules to be wired together. The cable routes are preferably made of weatherproof sheet steel and enable cables to be held securely. In addition, the cable routes can have an additional stabilizing function, as they each connect two masts with each other and these can therefore support each other and stabilize themselves.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kabeltrassen Gleichstromkabel tragen, welche die von der Vielzahl von Photovoltaikmodulen erzeugte elektrische Leistung transportieren.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the cable routes carry direct current cables which transport the electrical power generated by the plurality of photovoltaic modules.
Damit wird es vorteilhaft möglich, alle auf den Masten angeordneten Photovoltaikmodule elektrisch miteinander zu verbinden, beispielsweise in Reihe zu schalten oder zumindest gruppenweise in Reihe zu schalten, und so einen gemeinsamen Ausgang der elektrischen Leistung für alle Photovoltaikmodule der Agri-Photovoltaik-Anlage bereitstellen zu können. Der gemeinsame Ausgang kann insbesondere mit dem elektrischen Wechselrichter verbunden sein.This makes it advantageously possible to electrically connect all the photovoltaic modules arranged on the masts to one another, for example to connect them in series or at least to connect them in groups, and thus to be able to provide a common output of the electrical power for all photovoltaic modules of the agricultural photovoltaic system . The common output can in particular be connected to the electrical inverter.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kabeltrassen an der Vielzahl von Masten oberhalb des elektrischen Weidezauns angeordnet sind.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the cable routes are arranged on the plurality of masts above the electric pasture fence.
Dadurch sind die Kabeltrassen bzw. die von den Kabeltrassen getragenen Gleichstromkabel vor Wildtieren und Weidetieren geschützt, insbesondere vor Beschädigungen durch Tierbisse. Da die Gleichstromkabel typischerweise mit Spannungen von mehreren 100 V bis einigen 1000 V beaufschlagt sind, könnten Tiere und auch Menschen ansonsten tödlich verletzt werden.As a result, the cable routes or the DC cables carried by the cable routes are protected from wild animals and grazing animals, in particular from damage caused by animal bites. Since the DC cables typically carry voltages of several 100 V to several 1000 V, animals and people could otherwise be fatally injured.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der elektrischen Weidezaun weiterhin mindestens ein Weidetor umfasst, wobei das Weidetor zwischen zwei benachbarten Masten angeordnet ist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the electric pasture fence further comprises at least one pasture gate, the pasture gate being arranged between two adjacent masts.
Durch das Weidetor wird eine Durchgangsmöglichkeit zwischen zwei benachbarten Masten geschaffen, damit der durch den Weidezaun abgegrenzte Bereich verlassen bzw. betreten werden kann.The pasture gate creates a passageway between two neighboring masts so that the area delimited by the pasture fence can be left or entered.
Das Weidetor weist bevorzugt einen Schließmechanismus auf, der ein zuverlässiges Verschließen des Weidetors ermöglicht, so dass insbesondere gewährleistet ist, dass weder Wildtiere, wie beispielsweise Wölfe öder Füchse, noch Weidetiere, wie beispielsweise Rinder oder Schafe, das Weidetor öffnen können.The pasture gate preferably has a locking mechanism that enables the pasture gate to be closed reliably, so that it is ensured in particular that neither wild animals, such as wolves or foxes, nor grazing animals, such as cattle or sheep, can open the pasture gate.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Weidetor aus Aluminium besteht. Aluminium ist robust und witterungsbeständig. Somit ist einerseits gewährleistet, dass das Weidetor auch Gewalteinwirkungen von Wildtieren und Weidetieren in hohem Maße widerstehen kann, beispielsweise einem Stoß eines Ochsen oder Stiers. Andererseits muss das Weidetor nicht gewartet oder gepflegt werden, da Aluminium nicht rostet oder verwittert.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the pasture gate is made of aluminum. Aluminum is robust and weather-resistant. On the one hand, this ensures that the pasture gate can also withstand the effects of violence from wild animals and grazing animals to a high degree, for example a kick from an ox or bull. On the other hand, the pasture gate does not require any maintenance or care as aluminum does not rust or weather.
Da Aluminium weiterhin vergleichsweise leicht ist, kann auch eine einfache, insbesondere manuelle, Bedienbarkeit des Weidetors ohne gesonderten Antrieb sichergestellt werden.Since aluminum is still comparatively light, easy, especially manual, operation of the pasture gate can be ensured without a separate drive.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Masten als Vielzahl von Ramm-Masten oder als Vielzahl von Press-Masten ausgebildet ist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the plurality of masts is designed as a plurality of ramming masts or as a plurality of pressing masts.
Ramm-Masten werden dabei mittels Rammen bis zu einer vorgesehenen Tiefe in den Untergrund gerammt. Das Rammen kann beispielsweise mittels einer an einer Baumaschine angeordneten Ramme erfolgen.Piling masts are rammed into the ground to a specified depth using ramming. The ramming can be carried out, for example, by means of a ram arranged on a construction machine.
Press-Masten hingegen werden bis zur vorgesehenen Tiefe in den Untergrund eingepresst, beispielsweise mittels einer hydraulischen Presse einer Baumaschine.Press masts, on the other hand, are pressed into the ground to the intended depth, for example using a hydraulic press on a construction machine.
In beiden Fällen kann vorteilhaft auf ein massives Fundament aus Beton oder ähnlichem Material verzichtet werden. Dies vereinfacht die Errichtung der erfindungsgemäßen Agri-PV-Anlage und reduziert die Errichtungskosten deutlich.In both cases, there is no need for a solid foundation made of concrete or similar material. This simplifies the construction of the Agri-PV system according to the invention and significantly reduces the construction costs.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Masten hohl ist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the plurality of masts is hollow.
Es hat sich gezeigt, dass auch hohle Masten ausreichend Stabilität bieten, um die Photovoltaikmodule sicher zu halten.It has been shown that hollow masts also offer sufficient stability to hold the photovoltaic modules securely.
Indem die Masten hohl ausgebildet sind, können Kosten und Gewicht gespart werden.By making the masts hollow, costs and weight can be saved.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Masten aus Aluminium besteht.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the plurality of masts are made of aluminum.
Wie bereits beschrieben, ist Aluminium robust und witterungsbeständig. Dies führt auch für die Masten zu den bereits beschriebenen Vorteilen.As already described, aluminum is robust and weather-resistant. This also leads to the advantages already described for the masts.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Masten einen Durchmesser von mindestens 15 cm und höchstens 25 cm aufweist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the plurality of masts have a diameter of at least 15 cm and at most 25 cm.
Dieser Durchmesserbereich hat sich hinsichtlich der erforderlichen Stabilität bei gleichzeitig möglichst geringem Materialaufwand als gut geeignet erwiesen.This diameter range has proven to be well suited in terms of the required stability while at the same time requiring as little material as possible.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Masten einen Durchmesser von jeweils 20 cm aufweist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the plurality of masts each have a diameter of 20 cm.
Dieser Durchmesser hat sich als besonders geeignet erwiesen.This diameter has proven to be particularly suitable.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Masten eine Länge von mindestens 5 m und höchstens 7 m aufweist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the plurality of masts have a length of at least 5 m and at most 7 m.
Dies ermöglicht einerseits eine ausreichend große Beabstandung der Photovoltaikmodule am oberen Ende der Masten vom Untergrund, so dass der Bereich unterhalb der Photovoltaikmodule für landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen zugänglich bleibt.On the one hand, this enables a sufficiently large spacing of the photovoltaic modules at the upper end of the masts from the ground, so that the area below the photovoltaic modules remains accessible to agricultural machines.
Gleichzeitig ermöglicht diese Länge andererseits auch eine ausreichend tiefe Verankerung im Untergrund, insbesondere mittels Rammens oder Pressens, so dass die Masten sicher und fest stehen.At the same time, this length also allows for sufficiently deep anchoring in the ground, especially by ramming or pressing, so that the masts stand securely and firmly.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Masten eine Länge von 6 m aufweist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the plurality of masts have a length of 6 m.
Diese Länge hat sich als besonders geeignet erwiesen.This length has proven to be particularly suitable.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Masten mindestens 2 m und höchstens 4 m tief im Untergrund verankert ist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the plurality of masts is anchored at least 2 m and at most 4 m deep in the ground.
Diese Tiefe gewährleistet einen zuverlässigen und sicheren Halt der Masten im Untergrund, insbesondere auch bei starken Stürmen. Gleichzeitig kann eine Verankerungstiefe zwischen 2 m und 4 m mit geeignetem Arbeitsgerät noch vergleichsweise einfach hergestellt werden.This depth ensures that the masts are held reliably and securely underground, especially during strong storms. At the same time, an anchoring depth of between 2 m and 4 m can be achieved comparatively easily with suitable equipment.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Masten 3 m tief im Untergrund verankert ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the plurality of masts is anchored 3 m deep in the ground.
Diese Tiefe hat sich als besonders geeignet erwiesen.This depth has proven to be particularly suitable.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass einzelne Masten der Vielzahl von Masten jeweils mindestens 3 m und höchstens 4 m voneinander beabstandet sind.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that individual masts of the plurality of masts are each at least 3 m and at most 4 m apart from one another.
Diese Beabstandung der einzelnen Masten kann gut mit dem elektrischen Weidezaun überbrückt werden, ohne dass der elektrische Weidezaun bzw. die Drähte des elektrischen Weidezauns nicht mehrausreichend straff gespannt wären. Unerwünschte Bewegungen bzw. Schwingbewegungen der Drähte, beispielsweise im Wind, können vermieden werden. Diese Beabstandung entspricht in etwa der üblichen Beabstandung der Pfosten eines Weidezauns.This spacing between the individual poles can easily be bridged with the electric electric fence, without the electric electric fence or the wires of the electric electric fence no longer being sufficiently taut. Undesirable movements or swinging movements of the wires, for example in the wind, can be avoided. This spacing corresponds approximately to the usual spacing of the posts of an electric fence.
Darüber hinaus kann so auch eine ausreichende Beabstandung der Photovoltaikmodule gewährleistet werden, insbesondere kann eine gegenseitige Beschattung von benachbarten Photovoltaikmodulen vermieden werden, was ungünstige Auswirkungen auf die Effizienz der Solarmodule hätte.In addition, a sufficient spacing of the photovoltaic modules can be ensured, in particular mutual shading of neighboring photovoltaic modules can be avoided, which would have unfavorable effects on the efficiency of the solar modules.
Trotzdem erlaubt eine derartige Beabstandung noch eine vergleichsweise dichte Anordnung der Photovoltaikmodule entlang der durch die Agri-PV-Anlage gebildeten Trennlinie, so dass sich eine hohe Ausbeute an elektrischer Energie erzielen lässt.Nevertheless, such a spacing still allows a comparatively dense arrangement of the photovoltaic modules along the dividing line formed by the Agri-PV system, so that a high yield of electrical energy can be achieved.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Photovoltaikmodulen in einer Höhe von mindestens 2 m und höchstens 4 m über dem Untergrund angeordnet ist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the plurality of photovoltaic modules is arranged at a height of at least 2 m and at most 4 m above the ground.
Somit bleibt der Bereich unterhalb der Photovoltaikmodule für landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen zugänglich. Auch Weidetiere können bei starker Sonneneinstrahlung und hohen Temperaturen unterhalb der Photovoltaikmodule Schatten suchen.This means that the area below the photovoltaic modules remains accessible to agricultural machines. Grazing animals can also seek shade below the photovoltaic modules in strong sunlight and high temperatures.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Photovoltaikmodulen in einer Höhe von 3 m über dem Untergrund angeordnet ist.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the plurality of photovoltaic modules is arranged at a height of 3 m above the ground.
Diese Höhe hat sich als besonders geeignet erwiesen.This height has proven to be particularly suitable.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass auf jedem Mast maximal acht Photovoltaikmodule angeordnet sind.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that a maximum of eight photovoltaic modules are arranged on each mast.
Die Photovoltaikmodule bilden dabei vorzugsweise eine rechteckige Fläche, die im Bereich ihres Schwerpunkts auf dem Pfosten angeordnet ist.The photovoltaic modules preferably form a rectangular surface which is arranged on the post in the area of their center of gravity.
Bevorzugt ist dazu ein System von Halteschienen am oberen Ende eines jeden Masts vorgesehen, welches einerseits die Photovoltaikmodule trägt und andererseits am oberen Ende des Pfostens befestigt ist, beispielsweise mittels Schraubverbindungen.For this purpose, a system of holding rails is preferably provided at the upper end of each mast, which on the one hand carries the photovoltaic modules and on the other hand is fastened to the upper end of the post, for example by means of screw connections.
Bis zu acht Photovoltaikmodule können von einem Pfosten zuverlässig getragen werden und den auftretenden Kräften, insbesondere bei Stürmen, widerstehen.Up to eight photovoltaic modules can be reliably supported by one post and withstand the forces that occur, especially during storms.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Agri-Photovoltaik-Anlage eine Fläche einzäunt.According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the agricultural photovoltaic system fences in an area.
Das bedeutet also, dass die Agri-Photovoltaik-Anlage so errichtet ist, dass sie mit ihren Pfosten und den zwischen je zwei benachbarten Pfosten angeordneten Drähten des elektrischen Weidezauns bzw. zwischen je zwei benachbarten Pfosten angeordneten Weidetoren eine Fläche umgreift. Somit können beispielsweise Weidetiere, wie Kühe oder Schafe, daran gehindert werden, die eingezäunte Fläche zu verlassen. Ebenso können Wildtiere, wie Wölfe und Füchse, daran gehindert werden, in die eingezäunte Fläche einzudringen und Weidetiere zu reißen.This means that the agricultural photovoltaic system is constructed in such a way that it encompasses an area with its posts and the wires of the electric pasture fence arranged between two adjacent posts or pasture gates arranged between two adjacent posts. This means that grazing animals, such as cows or sheep, can be prevented from leaving the fenced area. Wild animals such as wolves and foxes can also be prevented from entering the fenced area and preying on grazing animals.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Fläche eine landwirtschaftliche Nutzfläche ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the area is an agricultural area.
Hierdurch ergeben sich besondere Vorteile, da die landwirtschaftliche Nutzfläche durch die erfindungsgemäße Agri-Photovoltaik-Anlage zur landwirtschaftlichen Nutzung erhalten bleibt.This results in particular advantages, since the agricultural area is retained for agricultural use by the agricultural photovoltaic system according to the invention.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.The invention is explained below by way of example using the embodiments shown in the figures.
Es zeigen:
-
1 beispielhaft und schematisch einen Abschnitt einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Agri-Photovoltaik-Anlage in einer perspektivischen Darstellung, -
2 den in1 perspektivisch gezeigten Abschnitt der Agri-Photovoltaik-Anlage in einer Seitenansicht und -
3 beispielhaft und schematisch eine weitere mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Agri-Photovoltaik-Anlage in einer Ansicht nach Art einer Geländekarte von oben.
-
1 by way of example and schematically a section of a possible embodiment of an agricultural photovoltaic system according to the invention in a perspective view, -
2 the in1 Section of the agricultural photovoltaic system shown in perspective in a side view and -
3 By way of example and schematically, another possible embodiment of an agricultural photovoltaic system according to the invention in a view in the manner of a terrain map from above.
Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.The same objects, functional units and comparable components are designated with the same reference numerals across the figures. These objects, functional units and comparable components are identical in terms of their technical features, unless the description explicitly or implicitly states otherwise.
Der in
Am Schienensystem 130 des Masts 110 ist zudem ein Greifvogelrastplatz 132 angeordnet.A bird of
Die Photovoltaikmodule 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 sind beispielsgemäß nach Süden ausgerichtet und in einem Winkel von 30° gegen die Horizontale geneigt.The
Die Masten 110, 111 bestehen beispielsgemäß aus Aluminium und weisen einen Durchmesser von 20 cm auf. Sie sind als Ramm-Masten 110, 111 ausgebildet und innen hohl. Ihre Länge beträgt im Ausführungsbeispiel der
Funktional erfüllen die Masten 110, 111 eine Doppelfunktion, da sie neben dem Tragen der Photovoltaikmodule 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 auch als Pfosten 110, 111 eines elektrischen Weidezauns 200 dienen.Functionally, the
In ihrer Funktion als Pfosten 110, 111 des elektrischen Weidezauns 200 sind die Masten 110, 111 fortlaufend durch den elektrischen Weidezaun 200 verbunden. Der elektrische Weidezaun 200 besteht beispielsgemäß aus drei in unterschiedlichen Höhen angeordneten einzelnen Drähten 201, 202, 203, die zwischen den Masten 110, 111 gespannt sind.In their function as
Der elektrische Weidezaun 200 umfasst weiterhin auch ein in
Die Agri-Photovoltaik-Anlage 100 ist weiterhin dazu ausgebildet, den elektrischen Weidezaun 200 mit von den Photovoltaikmodulen 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 erzeugter elektrischer Leistung zu betreiben. Eine Speisung des Weidezauns mit elektrischer Leistung aus einem externen Stromnetz oder aus einer Batterie ist damit nicht erforderlich.The agricultural
Die Agri-Photovoltaik-Anlage 100 umfasst weiterhin auch einen nicht dargestellten elektrischen Batteriespeicher 207 sowie eine ebenfalls nicht dargestellte Ladeelektronik 208 zum Laden des Batteriespeichers 207. Somit kann die von den Photovoltaikmodulen 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 erzeugte elektrische Leistung, die nicht unmittelbar zum Betrieb des elektrischen Weidezauns 200 benötigt wird, dem Batteriespeicher 207 über die Ladeelektronik 208 zugeführt werden. Wenn dann beispielsweise bei Nacht aufgrund des fehlenden Sonnenscheins von den Photovoltaikmodulen 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 nicht ausreichend elektrische Leistung bereitgestellt werden kann, kann der elektrische Weidezaun 200 mit elektrischer Leistung aus dem Batteriespeicher 207 betrieben werden.The agricultural
Darüber hinaus ist die Agri-Photovoltaik-Anlage 100 beispielsgemäß auch dazu ausgebildet, die von den Photovoltaikmodulen 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 erzeugte elektrische Leistung, die weder zum Betrieb des elektrischen Weidezauns 200 noch zum Laden des Batteriespeichers 207 benötigt wird, gegen eine finanzielle Einspeisevergütung an das öffentliche Stromnetz abzugeben.In addition, the agricultural
Zur Abgabe an das öffentliche Stromnetz umfasst die Agri-Photovoltaik-Anlage 100 weiterhin auch einen nicht dargestellten elektrischen Wechselrichter 160, welcher dazu ausgebildet ist, den von den Photovoltaikmodulen 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 erzeugten elektrischen Gleichstrom in einen zur Abgabe an das öffentliche Stromnetz geeigneten Wechselstrom mit einer Spannung von 240 V und einer Frequenz von 50 Hz zu wandeln.For delivery to the public power grid, the agricultural
Die Masten 110, 111 sind untereinander durch eine Kabeltrasse 140 verbunden, wobei die Kabeltrasse 140 ein in
Der durch die Photovoltaikmodule 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 gespendete Schatten kann von einem Weidetier 150 genutzt werden.The shade provided by the
Abschließend soll nochmals betont werden, dass die
Zu sehen sind die Masten 110, 111, die durch Drähte 201, 202, 203 des elektrischen Weidezauns 200 verbunden sind. Oberhalb der Drähte 201, 202, 203 ist die Kabeltrasse 140 zu sehen, die ein Gleichstromkabel (nicht dargestellt in
Die Photovoltaikmodule 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 sind von den Schienensystemen 130, 131 gehalten und jeweils in einem Winkel von 30° gegen die Horizontale geneigt, um eine möglichst hohe Ausbeute an elektrischer Energie aus der Sonneneinstrahlung zu gewinnen.The
Am Schienensystem 130 des Masts 110 ist wieder der Greifvogelrastplatz 132 zu sehen.The bird of
Zu sehen ist eine durch die Agri-Photovoltaik-Anlage 100 eingegrenzte Nutzfläche 400 sowie ein von der eingegrenzten Nutzfläche 400 durch die die Agri-Photovoltaik-Anlage 100 abgegrenzter Bereich 500.What can be seen is a
Die Agri-Photovoltaik-Anlage 100 umfasst eine Vielzahl von Masten 110, 111 und eine Vielzahl von Photovoltaikmodulen 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, die jeweils an den oberen Enden der Masten 110, 111 angeordnet sind.The agricultural
Mit ihren unteren Enden sind die Masten 110, 111 jeweils senkrecht stehend im Untergrund 300 angeordnet.The
Die Vielzahl von Masten 110, 111 stellt gleichermaßen eine Vielzahl von Pfosten 110, 111 für einen elektrischen Weidezaun 200 dar, wobei der elektrische Weidezaun 200 die Masten 110, 111 fortlaufend verbindet.The plurality of
Der elektrische Weidezaun 200 umfasst beispielsgemäß eine elektrische Maschendrahtstruktur 204, die jeweils zwei benachbarte Pfosten 110,111 verbindet, sowie ein zwischen zwei benachbarten Pfosten 110, 111 angeordnetes Weidetor 205, um einen Durchgang von einer eingegrenzten Nutzfläche 400 zu einem ausgegrenzten Bereich 500 und umgekehrt zu ermöglichen.The
Schließlich umfasst der elektrische Weidezaun 200 auch ein elektrisches Weidezaungerät 206, das durch elektrische Leistung der Photovoltaikmodule 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 betrieben wird, sowie einen elektrischen Batteriespeicher 207 und eine Ladeelektronik 208 zum Laden des Batteriespeichers 207. Bei ausbleibendem Sonnenschein und dadurch verursachter fehlender Leistungserzeugung der Photovoltaikmodule 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 kann der elektrische Weidezaun 200 mit elektrischer Leistung aus dem Batteriespeicher 208 betrieben werden. Die Ladeelektronik 208 lädt den Batteriespeicher 208 mit von den Photovoltaikmodulen 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 erzeugter überschüssiger Leistung.Finally, the electric
Die Agri-Photovoltaik-Anlage 100 umfasst auch einen elektrischen Wechselrichter 160, der die von den Photovoltaikmodulen 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 erzeugte elektrische Leistung, die in Form einer Gleichspannung bzw. eines Gleichstroms vorliegt, in einen Wechselstrom bzw. eine Wechselspannung transformiert. Somit kann eine überschüssige elektrische Leistung, die weder zum Betrieb des Weidezauns 200 noch zum Laden des Batteriespeichers 208 benötigt wird, an ein öffentliches Stromnetz abgegeben werden.The agri-
Die in
Ebenfalls zu sehen ist beispielsgemäß ein Mastkopf 112, der eine einfache Drehung des Schienensystems 130 um die Mastachse sowie ein Kippen des Schienensystems 130 gegen die Horizontale ermöglicht, um die Photovoltaikmodule 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127 so auszurichten, dass sie eine möglichst hohe Sonnenausbeute erzielen.Also shown, for example, is a
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 100100
- Agri-Photovoltaik-AnlageAgri-photovoltaic system
- 110, 111110, 111
- Mast, Pfostenmast, post
- 112112
- MastkopfMasthead
- 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127
- PhotovoltaikmodulPhotovoltaic module
- 130, 131130, 131
- SchienensystemRail system
- 132132
- TragschieneSupport rail
- 132132
- GreifvogelrastplatzBirds of prey resting place
- 140140
- KabeltrasseCable route
- 150150
- Weidetiergrazing animal
- 160160
- elektrischer Wechselrichterelectrical inverter
- 200200
- WeidezaunPasture fence
- 201,202,203201,202,203
- Drahtwire
- 204204
- elektrische Maschendrahtstrukturelectrical wire mesh structure
- 205205
- WeidetorPasture gate
- 206206
- elektrisches Weidezaungerätelectric electric fence energiser
- 207207
- elektrischer Batteriespeicherelectric battery storage
- 208208
- LadeelektronikCharging electronics
- 300300
- Untergrundunderground
- 400400
- eingegrenzte Nutzflächelimited usable area
- 500500
- Ausgegrenzter BereichExcluded area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19952814 A1 [0004]DE 19952814 A1 [0004]
- EP 3496514 A1 [0005]EP 3496514 A1 [0005]
- WO 2022234556 A1 [0008]WO 2022234556 A1 [0008]
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19952814A1 (en) | 1999-11-02 | 2001-05-03 | Ako Agrartech Gmbh & Co Kg | Electrical meadow fence appliance for operating with solar cell fitted on casing, incorporates casing body and casing cover fastening solar cell holder with two opening slits for shaft of light |
EP3496514A1 (en) | 2017-12-06 | 2019-06-12 | Gallagher Europe B.V. | Electric fence energizer system and method |
WO2022234556A1 (en) | 2021-05-07 | 2022-11-10 | Agrilight Energy Systems Ltd. | Solar energy system and method for controlling shade in an orchard |
-
2023
- 2023-08-28 DE DE202023104894.3U patent/DE202023104894U1/en active Active
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |