DE3048550A1

DE3048550A1 - Sonnenkollektor

Info

Publication number: DE3048550A1
Application number: DE19803048550
Authority: DE
Inventors: Peter 7512 Rheinstetten Kastner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1980-12-22
Publication date: 1982-07-22

Description

Sonnenkollektor
Die Erfindung bezieht sich auf einen Sonnenkollektor zur Aufnahme und Speicherung der Sonnenenergie mit die Lichtstrahlung ausnutzende beliebige Anzahl von in einer lichtdurchlässigen Abdeckung angeordneten Solarzellen zur photovoltaischen Erzeugung von elektrischem Strom.
Derartige Sonnenkol lektoren sind in mannigfachen Ausführungsformen bekannt. So ist durch das DE-GM 80 03 853 ein Sonnenkollektor mit einer die Sonnenstrahlen aufnehmenden oberen Fläche und einer hierzu im Abstand liegenden unteren Fläche mit einer in dem Zwischenraum liegenden Zulauf-Wärmetauschleitnng bekannt. Bei dieser Ausführung besteht der Nachteil, daß es sich um eine fest installierte Anlage handelt,die keinen elektrischen Strom erzeugt.
Durch die DE-OS 29 15 513 ist ferner ein Sonnenkollektor zum Erwärmen von Brauchwasser bekannt, der aus einem flachen Behälter besteht und einen Zu- und Ablauf für das Brauchwasser aufweist und aus einem gegenüber dem Brauchwasser inerten Material oder einer inerten Beschichtung auf der Innenseite versehen ist, wobei der Behälter auf der Einstrahlungsseite mit einer strahl ungsabsorb i erenden Schicht und auf der Rückseite mit einer Wärmeisolierung versehen ist. Auch bei dieser Ausführung ergibt sich der Nachteil, daß der Sonnenkollektor nur zum Erwärmen von Brauchwasser, nicht aber für andere Verwendungszwecke benützt werden kann.
Ferner ist durch die DE-AS 26 15 475 ein Sonnenkollektor mit einem Sonnenl ichtabsorber bekannt, der mit einem Wärmetauscher zur Übertragung der durch Sonnenstrahlung erzeugten Wärme auf ein fluides Transportmedium zusammenwirkt, wobei transparente Abdeckrohre vor gesehen sind, die in ihrem unteren Bereich mit dem Absorber direkt und mit dem Wärmetauschermittel- oder unmittelbar in großflächigem Berührungskontakt stehen. Auch bei dieser Ausführung besteht der Nachteil, daß es sich um eine fest installierte und nur für einen Verwendungszweck verwendbare Anlage handelt.
Zur Beseitigung all dieser Nachteile liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine sowohl einfache, als auch zweckmäßige und kostengünstige Anlage zu schaffen, die sowohl für verschiedene Verwendungszwecke benutzt, als auch an beliebigen Orten eingesetzt werden kann.
Ausgehend von einem Sonnenkollektor zur Aufnahme und Speicherung der Sonnenenergie mit die Lichtstrahlung ausnutzende beliebige Anzahl von in einer lichtdurchlässigen Abdeckung angeordneten Solarzellen zur photovoltaischen Erzeugung von elektrischem Strom ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen transportablen, einen Schaltkasten aufnehmenden Grundrahmen, an dem eine Schwenkachse angreift, die mit einem Schwenkrahmen in Verbindung steht, in dem die mit Solarzellen versehene Abdeckung angeordnet ist.
Durch eine derartige Ausführung ist es möglich, daß die aufgenommene Sonnenenergie direkt in elektrischen Strom umgewandelt und gespeichert wird, wobei der große Vorteil entsteht, daß die Anlage nicht ortsgebunden ist, sondern infolge ihrer Transportierbarkeit und ihrer leichten Handhabung überall dort Verwendung finden, wo keine öffentliche Stromversorgung zur Verfügung steht. So kann diese Anlage beispielsweise in Gartenlauben, Berghütten, Booten, Wohnwagen, Reisemobilen, Zelte und dgl. benutzt werden. Hierbei wird die Anlage in erster Linie für Beleuchtungszwecke eingesetzt, wobei natürlich auch Geräte, wie Radio, Fernseher, Rasierapparate, Signal- und Alarmanlagen und dgl. bedient werden können.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann der Schwenkrahmen zur optimalen Ausnutzung der Sonnenenergie in beliebigen Winkelstellungen arretierbar sein. Da die Energieerzeugung von der Stärke der Sonneneinstrahlung abhängt, hat diese Ausführung den Vorteil, daß die Winkelstellung des Schwenkrahmens immer dem jeweiligen Sonnenstand, d. h.
Ost-, Süd- oder Westrichtung, angepaßt werden kann.
Einem weiteren Merkmal der Erfindung zufolge, greift die Schwenkachse beidseitig an den Schmalseiten des Schwenkrahmens an und ist mit Haltemitteln versehen, die in einer Schlitzführung verschiebbar sein können.
Als Haltemittel können vorzugsweise Flügel schrauben vorgesehen sein, die durch einfaches Lösen ein leichtes Gleiten der Schwenkachse innerhalb der Schlitzführung ermöglichen, so daß der Schwenkrahmen eine mehr oder minder geneigte Lage einnehmen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die mit Solarzellen versehene Abdeckung als mit einem Rahmengestell versehene Platte ausgebildet und auswechselbar in dem Schwenkrahmen angeordnet sein, wobei dieser als Doppelrahmen ausgebildet und zur Erhöhung der Aufnahmekapazität der Sonnenenergie aufklappbar ist.
Durch diese Maßnahme ist es möglich, daß trotz ungünstiger Witterungsverhältnisse durch das Aufklappen des Schwenkrahmens und dem Einsetzen einer größeren mit Solarzellen versehenen Platte in diesen die Anlage noch mit ausreichender Energie versorgt wird.
Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal können in dem Schaltkasten ein Akkumulator, mehrere Meßinstrumente, Schalter, Steckeranschlüsse und dgl. vorgesehen sein. Der in den Schaltkasten eingebaute Akkumulator ist für 6 oder 12 Volt Gleichspannung ausgelegt, wobei er auch für größere Leistung eingerichtet sein kann. Es ist zweckmäßig, den Akkumulator vor dem ersten Anschließen eines Verbrauchers durch Sonnenenergie voll aufzuladen. Da der Akkumulator unempfindlich gegenüber Entladung ist, kann er unbegrenzt über einen längeren Zeitraum der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sein.
Als Meßinstrumente dienen ein Strom- sowie ein Spannungsmesser.
Durch Ausrichten des in verschiedenen Winkelstellungen einstellbaren Schwenkrahmens auf den günstigsten Einstrahlungswinkel kann am Strommesser das Strommaximum für den von den Solarzellen zum Akkumulator fließenden Strom abgelesen werden. Durch Betätigen eines Drucktasters kann im Spannungsmesser die im Akkumulator befindliche Spannung festgestellt werden, wobei vor jedem Anschließen eines Verbrauchers überprüft werden muß, ob die erforderliche Betriebsspannung, wie 6 oder 12 Volt Gleichspannung übereinstimmt.
In weiterer und zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann der Schaltkasten innerhalb des Grundrahmens verschiebbar angeordnet und aus diesem herausnehmbar sein. Diese Ausführungsmöglichkeit kommt zur Anwendung, wenn die Anlage vorzugsweise an einem Ort zum Einsatz kommen soll. In diesem Fall kann der Schaltkasten an einer Wand im Inneren eines Gebäudes und/oder Raumes angebracht werden, so daß die Meßinstrumente bequem abgelesen werden können. Ein Kabel stellt die Verbindung zwischen den mit Solarzellen bestückten Schwenkrahmen und dem mit Steckeranschlüssen versehenen Schwenkrahmen her. Schließlich kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung der Grundrahmen mit einem Handgriff versehen sein.
Um den Einsatz der Anlage an beliebigen Orten zu ermöglichen und auch keine schwierigen Transportprobleme zu haben, bilden nach einem vorteilhaften Erfindungsmerkmal der Schwenkrahmen im eingeklappten Zustand zusammen mit dem Grundrahmen eine kofferähnliche Einheit. Im folgenden soll die Erfindung anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Hierbei zeigen: Figur 1 Eine Seitenansicht und Figur 2 eine Vorderansicht von der Anlage.
Die Anlage besteht aus einem transportablen und mit einem Handgriff 1 versehenen Grundrahmen 2, dessen Lage durch in ihrer Höhe verstellbare Füße 3 eingestellt werden kann. In dem Grundrahmen 2befindet sich ein Schaltkasten 4, in dem ein nichtdargestellter Akkumulator, Meßinstrumente wie Strommesser 5, Spannungsmesser 6, Drucktaste 7 für den Spannungsmesser sowie mehrere Steckeranschlüsse 8 mit Kabel 9 vorgesehen sind.
An dem Grundrahmen 2 greift eine mit einer verstellbaren Stütze versehene Schwenkachse 10 an, die eine Schlitzführung 11 aufweist. Die Schwenkachse 10 ist mit einem Schwenkrahmen 12 verbunden, und greift beidseitig an dessen Schmalseiten an. Der Schwenkrahmen 12 ist in beliebigen Winkelstellungen arretierbar, wozu als Haltemittel 13 dienende und in den Schlitzführungen 11 verschiebbare Flügel schrauben dienen.
In dem Schwenkrahmen 12 ist ein auswechselbares Rahmengestell 14 angeordnet, das eine mit einer Vielzahl von Solarzellen 15 versehene Platte 16 aufnimmt. Die Solarzellen 15 sind durch nichtdargestellte Stege miteinander verbunden.
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Claims

Patentansprüche Sonnenkol lektor zurAufnahme und Speicherung der Sonnenengerie mit die Lichtstrahlung ausnutzende beliebige Anzahl von in einer lichtdurchlässigen Abdeckung angeordneten Solarzellen zur photovoltaischen Erzeugung von elektrischem Strom, gekennzeichnet durch einen transportablen, einen Schaltkasten (4) aufnehmenden Grundrahmen (2) an dem eine Schwenkachse (10) angreift, die mit einem Schwenkrahmen (12) in Verbindung steht, in dem die mit Solarzellen (15) versehene Abdeckung (16) angeordnet ist.
2. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkrahmen (12) zur optimalen Ausnutzung der Sonnenenergie in beliebigen Winkelstellungen arretierbar ist.
3. Sonnenkollektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (10) beidseitig an den Schmalseiten des Schwenkrahmens (12) angreift und mit Haltemitteln (13) versehen ist.
4. Sonnenkollektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (10) eine Schlitzführung (11) aufweist.
5. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Solarzellen (15) versehene Abdeckung als mit einem Rahmengestell (14) versehene Platte (16) ausgebildet und auswechselbar in dem Schwenkrahmen (12) angeordnet ist.
6. Sonnenkollektor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkrahmen (12) als Doppelrahmen ausgebildet und zur Erhöhung der Aufnahmekapazität der Sonnenenergie aufklappbar ist.
7. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schaltkasten (4) ein Akkumulator sowie mehrere Meßinstrumente, Schalter und dgl. (5, 6, 7) angeordnet sind.
8. Sonnenkollektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schaltkasten (4) mehrere Steckeranschlüsse (8) vorgesehen sind.
9. Sonnenkollektor nach den Ansprüchen 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkasten (4) innerhalb des Grundrahmens (2) verschiebbar angeordnet und aus diesem herausnehmbar ist.
10. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundrahmen (2) zum Transport der Anlage mit einem Handgriff (1) versehen ist.
11. Sonnenkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkrahmen (12) im eingeklappten Zustand zusammen mit dem Grundrahmen (2) eine kofferähnl iche Einheit bildet.