DE29519857U1 - Solare Nachführung - Google Patents

Solare Nachführung

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00—Control of position or direction
    • G05D3/12—Control of position or direction using feedback
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
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Description

-1-
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES PATENTAMT
Eintragung eines Gebrauchsmusters
Anmelder: Christian Koehler
Schlosstrasse 8
D-83 620 Grosshoehenrain
Kurzbezeichnung:
Wartungsfreie, solare Nachfuehrung fuer die Energiegewinnung.
Kurzbeschreibung:
Die Erfindung betrifft eine ein- oder mehrachsige Nachfuehrungsvorrichtung, die nach der Installation, keiner erneuten Justierung mehr bedarf und ohne Sensoren arbeitet, die durch normale Umwelteinfluesse in ihrer Funktion gestoert werden koennen. Eine so ausgeruestete Anlage zur Gewinnung solarer Energie ist daher fuer den wartungsfreien Betrieb geeignet.
Die Position der nachgefuehrten Einrichtung wird durch einen gekapselten Sensor relativ zur Einbaurichtung ermittelt. Die Zeit wird durch eine Funkuhr synchronisiert, und die einzustellende Position wird aus Installationsort und der Funkzeit errechnet.
Anmeldetag: 13.12.95
Fassung vom 13.12.95
Beschreibung:
Verfuegbare solare Nachfuehrungen sind als Traeger fuer Messeinrichtungen ausgelegt und daher sehr praezise in ihrer Nachfuehrung und sehr steif in ihrer Konstruktion. Beides macht diese Konstruktionen sehr teuer und daher unwirtschaftlich fuer Anlagen zur Energiegewinnung. Ebenso ist beides fuer die Energiegewinnung nicht notwendig, da kuzzeitige Defokusierung von Konzentrationseinrichtungen akzeptiert werden koennen und eine optische Abbildung nicht angestrebt ist und Abweichungen von der exakten Ausrichtung durch geeignete Gestaltung des Konzentrators ausgeglichen werden koennen. Die Nachfuehrungen ist in erster Linie gedacht fuer einachsige Nachfuehrungen mit erdachsparalleler Achse. Eine zweite Achse kann den Jahresenergieertrag nur noch um 10% steigern und erscheint daher wirtschaftlich wenig sinnvoll.
Die Nachfuehrungen kann aber ebenso fuer nicht erdachsparallele Achsen, bei geeigneter Programmierung, eingesetzt werden.
Die Achse der Nachfuehrung ist mit einem gekapselten Sensor ausgestattet, der mindestens in einer Position eine absolute Position, relativ zur Einbaurichtung liefert und eine beliebige Anzahl von incrementalen Positionen liefert. Ein solcher Sensor kann nicht durch Verschmutzung ausser Betrieb gesetzt werden. (Analoges gilt fuer weitere Achsen).
Konventionelle Uhren haben auch bei beliebig praeziser Ausfuehrung einen Gang. Dieser macht, ueber Monate akkumuliert, eine Wartung notwendig, ebenso Stromausfaelle oder Batteriewechsel (was durch entsprechenden technisch-wirtschaftlichen Aufwand ausgeglichen werden kann). Die Funkuhr liefert ueber die Nutzungsdauer einer Anlage wartungsfrei die genaue Zeit, sodass sich die Anlage nach jeder Stoerung, im Zusammenhang mit der absoluten Position, wieder selbsttaetig auf die korrekte Position ausrichten kann.
Durch die neuartige Konbination von gekapseltem Sensor, Funkuhr und Microrechner kann eine wartungsfreie, wirtschaftliche solare Nachfuehrung realisiert werden.

Claims (7)

Ansprueche:
1) Solare Nachfuehrung zur Energiegewinnung dadurch gekennzeichnet, dass
der Sonnenstand nicht durch Sensoren ermittelt wird sondern in einem Microrechner errechnet wird,
die fuer die Berechnung notwendige Uhrzeit direkt oder indirekt ueber eine Funkuhr an den Rechner uebermittelt wird, die Position der nachgefuehrten Einrichtung durch Sensoren ermittelt wird, die gegen Umwelteinfluesse gekapselt sind.
2) Einrichtungen nach 1)
dadurch gekennzeichnet, dass
die Energieumwandlungseinrichtung fest montiert ist und eine Konzentrationseinrichtung fuer die Sonnenstrahlung darum gedreht wird.
3) Einrichtungen nach 1) und oder 2) dadurch gekennzeichnet, dass
die nachgefuehrte Einrichtung auf der Achse elastisch aufgehaengt ist, zur Abminderung extremer aeusserer Krafteinwirkung e.g. Boeen.
4) Einrichtungen nach 1) bis 3) dadurch gekennzeichnet, dass
die Konzentrationseinrichtung durch nicht abbildende Optik den Ausrichtungsfehler ausgleicht.
e.g. CPC mit genuegend grossem Akzeptanzwinkel, e.g. Fresnelzylinderlinse mit einem Ausleuchtstreifen, der breiter ist als die Aufnahmeflaeche der Energieumwandlungseinrichtung.
5) Einrichtungen nach 1) bis 4) dadurch gekennzeichnet, dass
eine Mamutpumpe zur Umwaelzung des Waermetraegers, bzw. Kuehlmittels (insbesondere bei PV), und damit zur Vergroesserung des Waermeuebertragungskoeffizienten eingesetzt wird.
6) Einrichtungen nach 1) bis 5) dadurch gekennzeichnet, dass
die nachgefuehrte Einrichtung in der gleichen oder in gegenlaeufiger Drehrichtung in die Morgenposition gefahren wird.
7) Einrichtungen in denen Mamutpumpe zur Umwaelzung
des fluessigen Waermetraegers, bzw. Kuehlmittels, zur Vergroesserung des Waernseuebertragungskoeffizienten (Faktor 5-10) eingesetzt werden.
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