DE212009000065U1 - Dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage - Google Patents

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Abstract

Dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage, umfassend ein Fundament (1) auf einer Montageplattform (9), eine Hauptstütze (2) auf dem Fundament (1), eine Solarzellenplattform (3) auf der Hauptstütze (2) und Solar-Photovoltaikmodule (4) auf der Solarzellenplattform (3),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fundament (1) drehbar mit der Montageplattform (9) verbunden ist, wobei eine Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung (5) auf dem Fundaments (1) vorgesehen ist;
dass die Hauptstütze (2) Hauptstützarme (2-1) umfasst, die als linker oder rechter Zweig ausgebildet sind, wobei die oberen Enden der Hauptstützarme (2-1) gelenkig mit der Solarzellenplattform (3) und die unteren Enden fest mit dem Fundament (1) verbunden sind, und wobei die Hauptstützarme (2-1) als eine V-Form mit einem Öffnungswinkel von 110° bis 130° ausgebildet sind;
dass ein Querträger (2-2) zwischen dem lenken und dem rechten Hauptstützarm (2-1) vorgesehen ist, worauf eine Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels (6) angeordnet ist, wobei das Ende einer...

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Solarenergie, insbesondere eine dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage.
  • Technischer Hintergrund
  • Mit der Entwicklung der photovoltaischen Solarstromerzeugung leisten Insel- und netzgekoppelte Solarstromsysteme einen wichtigen Beitrag dazu, netzferne Regionen mit Strom zu versorgen und Energieversorgungsengpässe in den Städten zu verbessern. Augenblicklich stehen netzgekoppelte Photovoltaiksysteme weltweit im Mittelpunkt diesbezüglicher Forschungen. Sowohl bei den Inselsystemen als auch bei den netzgekoppelten PV-Anlagen besteht die Aufgabe vor allem darin, auf den beschränkten Flächen die Leistung der Systeme zu erhöhen und somit eine größtmögliche Energiemenge zu gewinnen. Wird in einem Solarkollektor eine automatische Nachführeinrichtung verwendet, so dass die Sonnenstrahlen immer senkrecht auf den Solarkollektor treffen, so nimmt die empfangene Sonnenstrahlung erheblich zu. Hieraus wird ersichtlich, dass der Einsatz von Sonnennachführungssystemen eine sichere Erhöhung des Nutzungsgrads der Sonnenenergie darstellt.
  • Derzeit werden in China Nachführungsvorrichtungen entwickelt, die jedoch immer nur im Labormaßstab bleiben. Dies ist vor allem auf ein ungünstiges Verhältnis zwischen der Effizienzsteigerung der Nachführungssysteme und den Herstellungskosten der Nachführungsvorrichtung zurückzuführen. Manche Vorrichtungen sind kompliziert aufgebaut und können konstruktionsbedingt nicht zuverlässig betrieben werden, und die verwendete Maschine weist eine große Leistungsaufnahme und damit einen enormen Energieverbrauch auf. Des Weiteren sind auch Vorrichtungen mit schwierigen Schaltungen bekannt, deren Elektronik bei rauem Betrieb sehr leicht zerstört werden kann. Wegen der hohen Effizienzsteigerung stehen die zweiachsigen Nachführungssysteme im Mittelpunkt einer globalen Forschungs- und Entwicklungskonkurrenz. Bis jetzt wurde in China noch kein großtechnisch in seiner Funktion bestätigbares Nachführungssystem entwickelt, insbesondere mittelgroße und große zweiachsige Nachführungssysteme zur netzgekoppelten PV-Stromerzeugung stellen nach wie vor eine Lücke dar.
  • Als nächstkommender Stand der Technik sind Photovoltaik-Anlagen mit einachsiger Sonnennachführung bekannt, bei denen lediglich der Neigungswinkel eines Photovoltaikmoduls eingestellt werden kann. Eine derartige Anlage umfasst ein Fundament, ein Solar-Photovoltaikmodul, eine Solarzellenplattform, eine Halterung, eine Hubeinrichtung und ein Steuerungssystem, wobei die Halterung an ihrem unteren Ende auf dem, am Boden befestigten, Fundament gelagert ist und sich am oberen Ende der Halterung die Solarzellenplattform mit dem darauf angebrachten Solar-Photovoltaikmodul befindet. Ferner ist die Solarzellenplattform auf einer Seite durch eine Drehachse mit dem oberen Ende der Halterung und auf der anderen Seite mit der Hubstange der Hubeinrichtung verbunden. Das Steuerungssystem sendet Steuersignale für den Betrieb der Hubeinrichtung, die durch ihre Hubstange die Solarzellenplattform zur Drehung um die Drehachse antreibt, so dass eine automatische Nachführung der Sonnenstahlen in Richtung des Steigungswinkels entsteht.
  • Gegenstand der Erfindung
  • Um die Unzulänglichkeiten der herkömmlichen, dem Sonnenstand automatisch nachgeführten Photovoltaik-Anlagen hinsichtlich der Einstellungsmöglichkeiten, d. h. eine Sonnennachführung erfolgt dabei bloß durch eine Einstellung des Neigungswinkels des Photovoltaikmoduls, was mit begrenzten Einstellungswinkeln nicht zu jeder Zeit eine direkte Sonneneinstrahlung gewährleistet, zu verbessern, bietet die vorliegende Erfindung eine dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage an, welche über einen höheren Freiheitsgrad bei der Einstellung des Photovoltaikmoduls verfügt.
  • Dieses technische Problem löst die vorliegende Erfindung durch eine dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage, bestehend aus einem Fundament auf einer Montageplattform, einer Hauptstütze auf dem Fundament, einer Solarzellenplattform auf der Hauptstütze und Solar-Photovoltaikmodulen auf der Solarzellenplattform, wobei das Fundament drehbar mit der Montageplattform verbunden ist und auf dem Fundament eine Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung vorgesehen ist. Die Hauptstütze umfasst Hauptstützarme, die als linker oder rechter Zweig ausgebildet sind, wobei die oberen Enden der Hauptstützarme gelenkig mit der Solarzellenplattform und die unteren Enden fest mit dem Fundament verbunden sind, und wobei die Hauptstützarme V-förmig mit einem Öffnungswinkel δ von 110° bis 130° ausgebildet sind. Zudem ist zwischen dem linken und dem rechten Hauptstützarm ein Querträger vorgesehen, auf dem eine Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels befestigt ist, wobei das Ende einer Teleskopstange der Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels gelenkig mit der Solarzellenplattform verbunden ist. Außerdem befinden sich die Gelenkpunkte des Hauptstützarms gerade über dem Fundament und liegen mit dem Gelenkpunkt der Teleskopstange nicht auf einer geraden Linie. Schließlich stehen die Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung und die Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels in Verbindung mit einer elektronischen Regelungseinrichtung. Dadurch wird zusätzlich zu der einfachen Einstellung der Neigung der Solar-Photovoltaikmodule auf der Solarzellenplattform eine Umfangseinstellung der Solar-Photovoltaikmodule realisiert und der Freiheitsgrad dieser Photovoltaikmodule bei der Sonnennachführung erhöht, so dass die Sonnenstrahlen jederzeit im rechten Winkel auf die Photovoltaikmodule treffen und damit die Sonnenstrahlenaufnahme erhöht wird.
  • Zur Realisierung einer Umfangsdrehung des Fundaments sieht die Erfindung vor, dass das Fundament über ein Drehtellerlager verfügt, das fest mit der Montageplattform verbunden ist, und über eine Decke des Drehtellerlagers, die sich im Drehtellerlager in Umfangsrichtung drehen kann, wobei am Drehtellerlager ein inneres Zahnrad und an der Decke des Drehtellerlagers die Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung angeordnet ist und wobei an der Abtriebsseite der Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung ein Planetenrad vorgesehen ist, das ins innere Zahnrad des Drehtellerlagers greift. Hierbei dient die Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung als Kraftquelle und das Fundament wird durch Zahnradantrieb zur Umfangsdrehung angetrieben.
  • Zur Erhöhung der Tragfähigkeit der Hauptstütze sind erfindungsgemäß auf der linken und rechten Seite jeweils mindestens zwei symmetrisch angebrachte Hauptstützarme vorgesehen. Darüber hinaus sind die Hauptstützarme jeweils auf derselben Seite in einer „Λ”-Form angeordnet, wobei der Öffnungswinkel α 17° bis 25° beträgt. Daneben sind die oberen Enden der Hauptstützarme gelenkig mit der Solarzellenplattform verbunden und die unteren Enden fest auf dem Außenumfang des Fundaments angeordnet.
  • Zur weiteren Steigerung der Tragfähigkeit des Stützmechanismus ist ferner im mittleren Bereich der Hauptstütze eine Hilfsstütze mit vier Hilfsstützarmen vorgesehen, deren oberen Enden zusammen mit der Solarzellenplattform gelenkig verbunden sind und mit den Gelenkpunkten der Hauptstützarme auf einer geraden Linie liegen und deren unteren Enden am Fundament befestigt sind, wobei der Querträger fest an der einen Seite der Hilfsstützarme angebracht ist.
  • Um eine eventuelle Beschädigung der Anlage durch zu schnelles Auslenken der Solarzellenplattform bei der Einstellung zu vermeiden, sieht die vorliegende Erfindung darüber hinaus am Gelenkpunkt zwischen Hauptstützarm und Solarzellenplattform eine Gasfeder als Puffer vor.
  • Zur Optimierung der Krafteinwirkung der Teleskopstange auf die Solarzellenplattform ist in einer weiteren Ausführung der Erfindung vorgesehen, dass die Bewegungsrichtung der Teleskopstange in einem Winkel β von 60° bis 80° zu der Horizontale steht. Zusätzlich lässt sich beim Betrieb der Anlage immer eine direkte Sonneneinstrahlung sicherstellen, wenn der Drehwinkel des Fundaments 360° beträgt und der Steigungswinkel der Solarzellenplattform in einem Bereich γ von 0° bis 55° einstellbar ist.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird bei einer Photovoltaik-Anlage eine Einstellung sowohl des Kippwinkels als auch in Umfangsrichtung realisiert, wodurch der Einstellungsfreiheitsgrad bei einer automatischen Sonnennachführung und somit die Sonnenstrahlenaufnahme erhöht wird. Zudem kann die erfindungsgemäße Anlage dank ihrer hohen konstruktiven Stabilität großen dynamischen Belastungen standhalten und ist mit einem großen Windwiderstand gegen Hurrikane der Windstärke 12 und der größtmöglichen Windgeschwindigkeit von 135 km/h für eine raue Einsatzumgebung im Freien geeignet. Des Weiteren kann die Montageebene der Photovoltaikmodule Produkte der meisten Photovoltaikmodul-Hersteller aufnehmen und die Montagebasis muss nicht in die Erde eingegraben werden. Schließlich ist das gesamte System leicht herzustellen, zu montieren und zu warten und weist ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis auf.
  • Beschreibung der Abbildungen
  • Nachfolgend wird mit Hilfe von den beigefügten Zeichnungen und Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:
  • eine schematische Darstellung einer V-förmigen Struktur des Stützmechanismus der vorliegenden Erfindung,
  • eine schematische Darstellung einer W-förmigen Struktur des Stützmechanismus der vorliegenden Erfindung,
  • eine schematische Darstellung der Steigungswinkeleinstellung der vorliegenden Erfindung,
  • eine schematische Vorderansicht der Solarzellenplattform der vorliegenden Erfindung in horizontaler Position,
  • eine schematische Draufsicht von , und
  • eine strukturelle Darstellung des Fundaments.
  • Die in dargestellte, dem Sonnenstand automatisch nachgeführte, Photovoltaik-Anlage umfasst ein auf einer Montageplattform 9 gelagertes Fundament 1, das mittels eingebetteten Teilen fest mit der Montageplattform 9 verbunden sein kann. Darüber hinaus umfasst die Anlage eine Hauptstütze 2 auf dem Fundament 1, eine Solarzellenplattform 3 auf der Hauptstütze 2 und Solar-Photovoltaikmodule 4 auf der Solarzellenplattform 3. Die Hauptstütze 2 umfasst Hauptstützarme 2-1, die als linker oder rechter Zweig ausgebildet sind, wobei die oberen Enden der Hauptstützarme 2-1 gelenkig mit der Solarzellenplattform 3 und die unteren Enden fest mit dem Fundament 1 verbunden sind. Wie in gezeigt, ist dieser Stützmechanismus V-förmig mit einem Öffnungswinkel δ von 110° bis 130° ausgebildet. Um eine ausreichende strukturelle Stabilität zu erzielen, sind auf jeder Seite drei Hauptstützarme 2-1 vorgesehen, wobei die Hauptstützarme 2-1 jeweils auf derselben Seite in einer „Λ” Form angeordnet und der Öffnungswinkel α zwischen den beiden äußersten Hauptstützarmen 2-1 17° bis 25° beträgt. Wie aus hervorgeht, sind die oberen Enden der Hauptstützarme 2-1 gelenkig mit der Solarzellenplattform 3 verbunden und die unteren Enden fest auf dem Außenumfang des Fundaments 1 angeordnet, wobei am Gelenkpunkt zwischen Hauptstützarm 2-1 und Solarzellenplattform 3 eine Gasfeder 12 als Puffer angebracht ist. Wie zudem aus den und ersichtlich ist, umfasst das Fundament 1 ein Drehtellerlager 1-1, das fest mit der Montageplattform 9 verbunden ist, und eine Decke des Drehtellerlagers 1-2, die sich im Drehtellerlager 1-1 in Umfangsrichtung drehen kann, wobei am Drehtellerlager 1-1 ein inneres Zahnrad 1-3 und an der Decke des Drehtellerlagers 1-2 eine Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung 5 angeordnet ist. An der Abtriebsseite der Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung 5 ist ein äußeres Zahnrad 1-4 vorgesehen, das in das innere Zahnrad 1-3 am Drehtellerlager 1-1 greift, wobei der Auslenkwinkel der Decke des Drehtellerlagers 1-2 ± 120° beträgt. Darüber hinaus ist zwischen dem linken und dem rechten Hauptstützarm 2-1 ein Querträger 2-2 vorgesehen, auf dem eine Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels 6 befestigt ist, wobei das Ende einer Teleskopstange 7 der Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels 6 gelenkig mit der Solarzellenplattform 3 verbunden ist. Wie in dargestellt ist, steht die Bewegungsrichtung der Teleskopstange 7 in einem Winkel β von 60° bis 80° zu der Horizontale. Dabei befinden sich die Gelenkpunkte des Hauptstützarms 2-1 gerade über dem Fundament 1, so dass der Schwerpunkt der von ihm getragenen Solarzellenplattform 3 und der Solar-Photovoltaikmodule 4 gerade in der Mitte des Fundaments liegt, was eine gleichmäßigere Kraftverteilung bewirkt. Der Gelenkpunkt der Teleskopstange 7 liegt nicht mit den Gelenkpunkten des Hauptstützarms 2-1 auf einer Linie, wodurch die Teleskopstange 7, angetrieben durch die Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels 6, eine Kippbewegung der Solarzellenplattform 3 ermöglicht, wobei der Steigungswinkel der Solarzellenplattform in einem Bereich γ von 0° bis 55° einstellbar ist. Schließlich sind sowohl die Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung 5 als auch die Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels 6 mit einer elektronischen Regelungseinrichtung 8 zur Regelung der beiden Einrichtungen verbunden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im mittleren Bereich der Hauptstütze 2 eine Hilfsstütze 11 vorgesehen, welche vier Hilfsstützarme 11-1 umfasst, deren oberen Enden gelenkig mit der Solarzellenplattform 3 verbunden sind und mit den Gelenkpunkten der Hauptstützarme 2-1 auf einer Linie liegen und deren unteren Enden am Fundament 1 befestigt sind, wobei der Querträger 2-2 fest auf der einen Seite der Hilfsstützarme 11-1 angeordnet ist. In diesem Fall sind auf der linken und der rechten Seite jeweils zwei Hauptstützarme 2-1 symmetrisch angeordnet. Der Stützmechanismus zeigt insgesamt eine W-Form.
  • Beim Betrieb wird durch die Solar-Photovoltaikmodule 4 der Einstrahlwinkel der Sonnenstrahlen erfasst und an die elektronische Regelungseinrichtung 8 gesendet, die die Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung 5 und die Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels 6 steuert. Dabei werden die von der Hauptstütze 2 getragenen Solar-Photovoltaikmodule 4 durch die Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung 5 zur Umfangsauslenkung und durch die Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels 6 gekippt. Auf diese Weise werden durch eine Umfangs- und Kippwinkeleinstellung die Solar-Photovoltaikmodule 4 zu jeder Zeit in einer Position mit direkter Sonneneinstrahlung gehalten.
  • Die Photovoltaik-Anlage der vorliegenden Erfindung besitzt eine Einzelleistung von 11 kW und die Höchstleistung liegt bei 12 kW. Sie ist für verschiedenartige Solarmodule verwendbar und weist gegenüber einer stationären Montage einen um über 35% höheren Wirkungsgrad und gegenüber einachsigen Nachführungssystemen einen um über 15% höheren Wirkungsgrad auf.
  • Die oben stehenden Ausführungsbeispiele sind Fachleuten auf diesem technischen Gebiet anhand der Beschreibung verständlich und können ohne jegliche erfinderische Tätigkeit reproduziert werden, so dass an dieser Stelle im Detail nicht weiter darauf eingegangen wird. Aus den gleichen Gründen ist auch eine nähere Erläuterung der vielfältigen möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich.
  • Zusammenfassung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Solarenergie, insbesondere eine dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage. Die erfindungsgemäße Anlage umfasst ein Fundament auf einer Montageplattform, eine Hauptstütze auf dem Fundament, eine Solarzellenplattform auf der Hauptstütze und Solar-Photovoltaikmodule auf der Solarzellenplattform, wobei das Fundament drehbar mit der Montageplattform verbunden ist und auf dem Fundament eine Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung vorgesehen ist. Ferner ist auf der Hauptstütze eine Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels befestigt, wobei das Ende einer Teleskopstange der Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels gelenkig mit der Solarzellenplattform verbunden ist. Schließlich stehen die Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung und die Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels in Verbindung mit einer elektronischen Regelungseinrichtung. Mit der vorliegenden Erfindung wird bei einer Photovoltaik-Anlage eine Einstellung sowohl des Kippwinkels als auch in Umfangsrichtung realisiert, wodurch der Einstellungsfreiheitsgrad bei einer automatischen Sonnennachführung und somit die Sonnenstrahlenaufnahme erhöht wird. Zudem kann die erfindungsgemäße Anlage dank ihrer hohen konstruktiven Stabilität großen dynamischen Belastungen standhalten.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Fundament
    1-1
    Drehtellerlager
    1-2
    Decke des Drehtellerlagers
    1-3
    Inneres Zahnrad
    2
    Hauptstütze
    2-1
    Hauptstützarm
    2-2
    Querträger
    3
    Solarzellenplattform
    4
    Solar-Photovoltaikmodul
    5
    Planeten-Untersetzungseinrichtung
    6
    Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels
    7
    Teleskopstange
    8
    Elektronische Regelungseinrichtung
    9
    Montageplattform
    11
    Hilfsstütze
    11-1
    Hilfsstützarm
    12
    Gasfeder

Claims (9)

  1. Dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage, umfassend ein Fundament (1) auf einer Montageplattform (9), eine Hauptstütze (2) auf dem Fundament (1), eine Solarzellenplattform (3) auf der Hauptstütze (2) und Solar-Photovoltaikmodule (4) auf der Solarzellenplattform (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Fundament (1) drehbar mit der Montageplattform (9) verbunden ist, wobei eine Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung (5) auf dem Fundaments (1) vorgesehen ist; dass die Hauptstütze (2) Hauptstützarme (2-1) umfasst, die als linker oder rechter Zweig ausgebildet sind, wobei die oberen Enden der Hauptstützarme (2-1) gelenkig mit der Solarzellenplattform (3) und die unteren Enden fest mit dem Fundament (1) verbunden sind, und wobei die Hauptstützarme (2-1) als eine V-Form mit einem Öffnungswinkel von 110° bis 130° ausgebildet sind; dass ein Querträger (2-2) zwischen dem lenken und dem rechten Hauptstützarm (2-1) vorgesehen ist, worauf eine Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels (6) angeordnet ist, wobei das Ende einer Teleskopstange (7) der Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels (6) gelenkig mit der Solarzellenplattform (3) verbunden ist, und wobei sich die Gelenkpunkte des Hauptstützarms (2-1) gerade über dem Fundament (1) befinden und sich mit dem Gelenkpunkt der Teleskopstange (7) keine gerade Linie bilden; dass die Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung (5) und die Hubeinrichtung zur Einstellung des Plattformsteigungswinkels (6) mit einer elektronischen Regelungseinrichtung (8) verbunden sind.
  2. Dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fundament (1) einen Drehtellerlager (1-1), der fest mit der Montageplattform (9) verbunden ist, und eine Decke des Drehtellerlagers (1-2), die sich im inneren Umfang des Drehtellerlagers (1-1) drehen kann, umfasst, wobei ein inneres Zahnrad (1-3) auf dem Drehtellerlager (1-1) vorgesehen ist, und wobei die Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung (5) auf der Decke des Drehtellerlagers (1-2) angeordnet ist, und wobei ein Planetenrad (1-4) am Abtrieb der Planeten-Untersetzungseinrichtung zum Antrieb des Fundaments in Umfangsdrehung (5) vorgesehen ist, das mit dem inneren Zahnrad (1-3) auf dem Drehtellerlager (1-1) verzahnt.
  3. Dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Hauptstützarme (2-1) jeweils auf der Finken und der rechten Seite vorgesehen sind, wobei sie symmetrisch angeordnet sind.
  4. Dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptstützarme (2-1) auf der jeweiligen Seite als „Λ” Form angeordnet sind, wobei der Öffnungswinkel α zwischen 17° bis 25° liegt; dass die oberen Enden der Hauptstützarme (2-1) zusammen gelenkig mit der Solarzellenplattform (3) verbunden sind, wobei die untere Enden auf dem Außenumfang des Fundaments (1) angeordnet sind.
  5. Dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hilfsstütze (11) im Mitten der Hauptstütze (2) vorgesehen ist, wobei die Hilfsstütze (11) vier Hilfsstützarme (11-1) umfasst, und wobei die oberen Enden der Hilfsstützarme (11-1) zusammen gelenkig mit der Solarzellenplattform (3) verbunden sind und sich mit den Gelenkpunkten der Hauptstützarme (2-1) eine gerade Linie bilden, und wobei die unteren Enden auf dem Fundament (1) angeordnet sind; dass der Querträger (2-2) fest auf der einen Seite der Hilfsstütze (11-1) angeordnet ist.
  6. Dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gasfeder (12) als Puffer zwischen dem Hauptstützarm (2-1) und der Solarzellenplattform (3) vorgesehen ist.
  7. Dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel β zwischen der Bewegungsrichtung der Teleskopstange (7) und der horizontalen Richtung zwischen 60° bis 80° liegt.
  8. Dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellungsumfang des Steigungswinkels γ der Solarzellenplattform (3) 0° bis 55° ist.
  9. Dem Sonnenstand automatisch nachgeführte Photovoltaik-Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsdrehungswinkel des Fundaments (1) 360° ist.
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WO (1) WO2010069115A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202016007526U1 (de) 2016-12-10 2017-01-12 Thomas Rebitzer Photovoltaikanlage und Vorrichtung zur beweglichen Befestigung

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2362141B1 (es) * 2009-12-16 2012-06-07 Energias Renovables Integrales, S.L. Seguidor solar.
CN102064217A (zh) * 2010-12-09 2011-05-18 泰通(泰州)工业有限公司 低倍聚光光热一体化单轴跟踪系统
KR101191456B1 (ko) * 2010-12-29 2012-10-16 민광식 태양광 추적 장치
FR2976057A1 (fr) * 2011-05-30 2012-12-07 Prestige Solaire Support de capteurs solaires orientable
FR2976058B1 (fr) * 2011-05-30 2013-07-05 Prestige Solaire Systeme motorise d'entrainement en rotation pour un systeme de support suiveur pour capteur solaire
FR2986060B1 (fr) * 2012-01-23 2020-02-21 Amaterrasu Dispositif de captation par reflexion et concentration du rayonnement solaire.
CN103455044B (zh) * 2012-05-29 2016-12-14 太阳光电能源科技股份有限公司 太阳能发电机组的自动追日调控装置
CN102868325B (zh) * 2012-09-24 2015-02-18 宁波市科技园区绿牌软包装技术贸易有限公司 太阳能家用墙面机
CN103064428B (zh) * 2012-12-05 2015-08-12 苏州市思玛特电力科技有限公司 一种用于光伏发电的基于液位驱动的主动追日系统
CN102969738A (zh) * 2012-12-12 2013-03-13 中盛光电能源股份有限公司 一种大型光伏并网双轴跟踪系统
CN103148542B (zh) * 2013-03-30 2015-07-08 宁波市科技园区绿牌软包装技术贸易有限公司 太阳能室内空气智能清新机
CN103441705A (zh) * 2013-08-29 2013-12-11 太王能源科技(上海)有限公司 一种光伏追日系统及其控制方法
US10418932B2 (en) 2014-07-09 2019-09-17 Eustratios N. Carabateas Mirror system for considerably increasing the productivity of photovoltaic power plants
CN105577092B (zh) * 2016-01-15 2018-01-30 贵州大学 一种单轴跟踪式光伏发电结构
US10931224B2 (en) 2016-06-03 2021-02-23 RBI Solar, Inc. Single axis in-line gearbox modular tracker system
CN106972813A (zh) * 2017-03-15 2017-07-21 天津杰能恒通科技有限公司 一种手动单轴跟踪太阳能光伏发电系统
CN107610385A (zh) * 2017-09-22 2018-01-19 国网山东省电力公司烟台供电公司 一种可侦测移动物体并自动报警予以提醒的安全警示牌
CN107918405A (zh) * 2017-12-26 2018-04-17 福建江夏学院 太阳跟踪器
CN108258993A (zh) * 2018-03-20 2018-07-06 天津博帆科技发展有限公司 一种可自动追踪太阳的光伏发电装置
CN108809229B (zh) * 2018-04-10 2023-09-22 深圳烁圣数字能源有限公司 高效光伏能源系统及光伏电站
CN108331165A (zh) * 2018-04-19 2018-07-27 枣庄宏大伟业金属结构制造有限公司 一种智能型轻钢装配式光伏房屋
CN109546947B (zh) * 2018-12-25 2020-10-09 广西赫阳能源科技有限公司 一种自动调节光伏组件倾角装置
CN110474602A (zh) * 2019-07-29 2019-11-19 合肥中南光电有限公司 一种太阳能采集装置
CN110677108B (zh) * 2019-10-14 2024-06-25 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种极轴式光伏发电全跟踪架
CN111487939B (zh) * 2020-04-17 2023-03-10 内蒙古润泰新能源科技有限公司 一种供热、供电、制冷一体自然能源智慧系统及控制方法
WO2022027282A1 (zh) * 2020-08-05 2022-02-10 李�杰 斜坡面上无需光电传感器的光伏发电追踪系统
CN112072991B (zh) * 2020-09-17 2021-08-10 广州翼安科技有限公司 一种太阳能光热发电回转驱动设备
CN112387727A (zh) * 2020-11-16 2021-02-23 中原环保股份有限公司 一种太阳能光伏驱动的新型二沉池清洗机器人
CN113237803B (zh) * 2021-04-09 2023-05-30 宝武清洁能源有限公司 一种可调式光储装置及粉尘监测设备
CN217282822U (zh) * 2021-08-17 2022-08-23 天合光能股份有限公司 一种可调节光伏支架
CN113726279A (zh) * 2021-09-01 2021-11-30 福建金固美能源科技有限公司 一种防腐太阳能矩阵铝合金支架及其制备工艺
CN114337487B (zh) * 2021-10-27 2024-04-19 国家电投集团曲阳新能源发电有限公司 安装快速的太阳能光伏支架
CN114688505B (zh) * 2022-04-02 2023-08-18 深圳市尚为照明有限公司 一种户外便携智能跟踪定位照明灯具
CN115321620A (zh) * 2022-08-11 2022-11-11 无锡市政设计研究院有限公司 一种新型格栅设备
CN116846302B (zh) * 2023-06-09 2024-01-30 江苏宇马铝业有限公司 一种适用于光伏安装的铝合金支架及使用方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4172739A (en) * 1977-12-27 1979-10-30 Solar Homes, Inc. Sun tracker with dual axis support for diurnal movement and seasonal adjustment
US4215410A (en) * 1979-02-09 1980-07-29 Jerome H. Weslow Solar tracker
DE3131612A1 (de) * 1981-08-10 1983-02-24 Zahnräderfabrik Renk AG, 8900 Augsburg Getriebe zur positionierung von sonnenenergie-kollektoren
US4883340A (en) * 1988-08-02 1989-11-28 Solar Lighting Research, Inc. Solar lighting reflector apparatus having slatted mirrors and improved tracker
CN2626054Y (zh) * 2003-05-15 2004-07-14 许卫华 太阳能电池旋转角度调节结构
US7156088B2 (en) * 2004-03-30 2007-01-02 Energy Innovations, Inc. Solar collector mounting array
EP1601022A1 (de) * 2004-05-28 2005-11-30 Hilber Technic Cooperation GmbH Solaranlage
JP2007180484A (ja) 2005-09-28 2007-07-12 Tec Okazaki:Kk 太陽追尾システム
ES2282034B1 (es) * 2006-02-09 2008-05-16 Mecanizados Solares, S.L. Soporte orientador de paneles solares.
US7884279B2 (en) * 2006-03-16 2011-02-08 United Technologies Corporation Solar tracker
US7381886B1 (en) * 2007-07-30 2008-06-03 Emcore Corporation Terrestrial solar array
CN201213244Y (zh) * 2008-06-25 2009-03-25 泰州中盛泰通光电有限公司 自动跟踪太阳能光伏发电装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202016007526U1 (de) 2016-12-10 2017-01-12 Thomas Rebitzer Photovoltaikanlage und Vorrichtung zur beweglichen Befestigung
DE102017010432A1 (de) 2016-12-10 2018-06-14 Thomas Rebitzer Photovoltaikanlage und Vorrichtung zur beweglichen Befestigung

Also Published As

Publication number Publication date
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CN201319572Y (zh) 2009-09-30
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US20110168241A1 (en) 2011-07-14
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