-
Solarkraftwerk
-
Die Erfindung betrifft ein Solarkraftwerk nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
-
Das bekannte Solarkraftwerk dieser Art zeigt eine drehbare Traverse
an dem Ausleger, wobei die Platten an der drehbaren Traverse angeordnet sind. Dabei
können die Platten in einem entsprechenden Abstand untereinander aufgehängt sein.
-
In der Regel ist dabei der erwähnte Ausleger an einem turmähnlichen
Gebilde starr angeordnet, oder der Ausleger ist durch ein Seil gebildet, das zwischen
zwei Berggipfeln oder dergleichen gespannt ist. Es kann auch eine Talbrücke oder
ähnliches zur Aufhängung dieses bekannten Solarkraftwerks dienen. Dadurch ergibt
sich der große Vorteil, daß eine Mehrzahl von relativ großen mit den Solarzellen
versehenen Platten einfach mit geringen Mitteln aufgehängt werden können.
-
Ein weiterer sehr großer Vorteil entsteht dadurch, daß sehr wenig
Bodenflächenbedarf vorhanden ist, weil die Anlage hängend installiert wird, so daß
unter derselben die Nutzung der Bodenfläche, wie bisher, verbleiben kann. Das Gewicht
ist verhältnismäßig gering, da außer den Platten nur die Seile und die Traverse
im wesentlichen vorhanden sind, welche Teile leicht und durch die Seile elastisch
aufgehängt sind..( DE-PS 29 51 700).
-
Es kann nun aber der Fall eintreten, daß derartige natürliche Gegebenheiten
wie das Vorhandensein eines turmartigen Gebildes, einer Talbrücke, Höhenunterschiede
oder dergleichen nicht vorhanden sind. Andererseits ist es erwünscht, diese Solarkraftwerke
in
der Nähe von Städten oder innerhalb von Städten oder Dörfern anzuordnen, damit der
Stromtransport über größere Entfernungen entfällt.
-
Es ist ferner ein Membran-Solarkonzentrator mit einem Hohlspiegel
von 17 m Durchmesser bekannt, der der Sonne nachgeführt werden kann und zu diesem
Zweck auf Schienen gelagert ist. Dadurch wird aber sehr viel Platz benötigt, weil
die Nutzung des Raumes im Bereich der Schienen nicht möglich ist.
-
(VDI-Nachrichten Nr. 52 vom 28.12.84, Seite 16).
-
Es sind ferner auf einer Säule montierte der Sonne zweiachsig nachführbare
Platten bekannt, wobei die Größe der Platten aber dadurch stark begrenzt ist, daß
die Windempfindlichkeit sehr groß ist. Größere Platten benötigen in diesem Falle
eine aufwendige schwere Tragstruktur, und auch die Säule ist dann entsprechend aufwendig.
Das liegt daran, daß man auch diese sehr sehr großen Platten nur ein einziges/in
der Mitte lagern kann und die Säule alle auftretenden Windkräfte allein aufnehmen
muß.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Solarkraftwerk der eingangs
erwähnten Art so zu verbessern, daß es unabhängig von irgendwelchen vorhandenen
baulichen oder geländemässigen Gegebenheiten errichtet werden kann, jedoch dennoch
die erwähnten Vorteile des geringen Aufwandes und des sehr geringen Bodenflächenbedarfes
beibehält.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 und weiterer Ansprüche vorgesehen. Dadurch tritt eine erhebliche Vereinfachung
ein, weil ein getrennter Ausleger entfällt. Sehr günstig ist auch das Merkmal des
Anspruchs
2, steil dadurch eine symmetrische Ausbildung der Anlage
erreicht wird, so daß einseitige Kräfte ganz entfallen.
-
Das Merkmal des Anspruchs 3 trägt ferner sehr dazu bei, daß die Windempfindlichkeit
stark vermindert wird und die Anlage insgesamt sehr viel leichter ausgeführt werden
kann.
-
Dadurch, daß jede Platte an ihren Außenenden je einmal, also insgesamt
zweimal gelagert ist, verteilen sich auch die Gewichts- und Windkräfte. Sie können
auch gemäß den weiteren Ansprüchen zu einem sehr großen Teil durch Halteseile aufgenommen
werden, und zwar sowohl die Gewichts- als auch die Windkräfte. Dadurch können sehr
viel größere Platten als bisher mit einem erheblich geringeren Aufwand zweiachsig
der Sonne nachgeführt werden.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nun folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung.
In dieser zeigen Fig. 1 eine Ansicht von vorn auf eine erste Ausführungsform; Fig.
2 eine Ansicht wie Fig. 1 auf eine weitere Ausführungsform; Fig. 3 eine Ansicht
wie zuvor bei einer weiteren Ausführungsform; Fig. 4 eine Ansicht wie zuvor bei
einer weiteren Ausführungsform; Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf die Ausführungsformen
nach den Fig. 2 und 4; Fig. 6 eine schematische Seitenansicht auf die Ausführungsformen
nach den Fig. 2 und 4; Fig. 7 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 bei einer darüberhinausgehenden
Ausführungsform; Fig. 8 eine teilweise Seitenansicht auf die Ausführungsform nach
der Fig. 7;
Fig. 9 eine Ansicht von hinten auf die Ausführungsform
nach der Fig. 8 und Fig. 10 eine schematische Draufsicht auf einen Teil der Ausführungsform
nach der Fig. 7.
-
Fig. 1 zeigt unten einen Sockel 28, auf dem ein Turm 3 drehbar gelagert
ist, der durch den Motor 28 und das Zahnrad 31 antreibbar ist. Derartige Drehtürme
sind bei Baukränen seit langer Zeit allgemein üblich und müssen deshalb nicht im
einzelnen beschrieben werden. Die bekannten Baukräne zeigen auch oben einen Ausleger
1; der durch ein Seil 5 am Drehturm 3 gehalten wird. Am Ende des Auslegers 1 ist
links ein Lagerhalter 11 angeordnet, an dem unten das Lager 20 für die Platte 13
vorgesehen ist. Die Lagerung der Antriebswelle 24 für beide Platten 13, 14 ist innerhalb
des Drehturmes 3 angeordnet, der Antrieb erfolgt über den Motor 26, das Zahnrad
27 und das Zahnrad 25, das mit der Welle 24 fest verbunden ist. Diese Anlage ist
symmetrisch, man sieht rechts die Platte 14 mit dem Außenlager 21, das an dem Lagerhalter
12 aufgehängt ist, welcher durch den Ausleger 2 und das Halteseil 6 getragen wird.
-
Zwar besteht auch die Möglichkeit, nur eine einzige Platte 13 durch
ein kranähnliches Gebilde aufzuhängen, doch ist diese symmetrische Ausbildung sehr
zweckmäßig, so daß ein Gegengewicht nicht erforderlich ist und die doppelte Zahl
der Platten, nämlich zwei, nutzbar sind.
-
Die beiden Ausleger 1, 2 sind unterhalb der Turmspitze 4 angeordnet
und auch noch durch zwei weitere Halteseile 7, 8 mit dem Turm 3 verspannt, weil
durch die Windbeanspruchung auch eine nach oben gerichtete Kraft entstehen kann.
Dabei ist zu berücksichtigen, daß die beiden die Solarzellen-Module oder dergleichen
aufnehmenden Platten 13, 14 im Vergleich zu ihrer Größe sehr leicht sein. können.
-
Bei dieser Ausführungsform wird der Abstand b zwischen der oberen
Begrenzung der Platten 13, 14 und den Auslegern 1,2 vorzugsweise so groß gehalten,
daß eine Beschattung der Platten durch die Ausleger gar nicht erfolgen kann. Zum
Beispiel beträgt der maximale Einstrahlungswinkel in der BRD am 21. Juni 61 0. Danach
kann der Abstand b ausgelegt werden.
-
Die beiden Platten 13, 14 sind hier in ihrer senkrechten Lage dargestellt.
Der Abstand a zwischen der Unterkante der Platten und dem Boden sollte bevorzugt
so groß gewährt werden, daß der Boden mit Ausnahme des geringen Platzes für den
Sockel 28 und die Aufhängung der Seile 17,18 voll genutzt werden kann.
-
Die Turmspitze 4 ist durch die Halteseile 15, 16 sowie mindestens
noch ein weiteres nicht dargestelltes Halteseil mit dem Boden an den Punkten 17,
18 verankert. Es können auch Verankerungspunkte an benachbarten Gebäuden oder dergleichen
vorgesehen sein. Falls hierfür der Boden zu klein sein sollte oder derartige Gebäude
nicht vorhanden sind, können Haltestäbe 9, 10 rechts und links angeordnet werden,
durch die die Seile 15, 16 in relativ kurzem Abstand gegenüber der Anlage zum Boden
geführt werden können. Bevorzugt ist die Turmspitze 4 drehbar gelagert, so daß der
drehangetriebene Turm 3 keine Drehung der Spitze 4 verursacht.
-
Diese Abspannung der Turmspitze 4 mit den drei erwähnten Seilen, die
um 120 ° versetzt sein können, verhindert mit Sicherheit, daß der Turm 3 durch einen
starken Sturm oder Orkan umgeknickt wird. Andererseits könnte diese Seilverspannung
auch dann weggelassen werden, wenn der Sockel 28 genügend tief fundamentiert ist
und der Drehturm 3 die erforderliche Festigkeit aufweist.
-
Im Falle eines Sturmes werden die Platten 13, 14 horizontal gestellt,
so daß die Angriffsfläche verhältnismäßig gering ist. Dabei sind die Solarzellenflächen
nach oben gerichtet, so daß auch in diesem Falle elektrische Energie gewonnen werden
kann.
-
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Ausleger 1, 2 unterhalb
der Platten 13, 14 angeordnet. Dadurch sind die Lagerhalter 11, 12 senkrecht nach
oben an den Enden der Ausleger 1,2 angeordnet. Diese Ausführungsform zeigt den Vorteil,
daß der Turm 3, der oben durch ein Rohr 32 verlängert ist, nicht so hoch sein muß
wie gemäß Fig. 1, weil auch der Abstand b zwischen den Platten und den Auslegern
wie in Fig. 1 entfällt.
-
In Fortsetzung der Antriebswelle 24 sieht man hier die Wellenträger
33, 34, welche gleichzeitig als Welle ausgebildet sind, und die Platten 13, 14 tragen.
An den Enden derselben sind die Achsstummel 22, 23 für die Lager 20, 21 vorgesehen.
-
Fig. 2 zeigt die Ansicht von hinten, wobei die erwähnten Wellenträger
33, 34 praktisch nach hinten vorstehend angeordnet sind, wie später noch im einzelnen
erläutert wird. Darunter sind die beiden Halteseite 5, 6 angeordnet, so daß diese
die Schwenkbewegung der Platten nicht behindern und auch keinen Schatten auf die
Solarzellenflächen werfen. Diese Ausführungsform zeigt ferner zwei Haltestangen
38a, 38b, zur Aufnahme des Halteseiles 37, welches zwischen den beiden Außenlagern
20 und 21 gespannt ist, wie noch anhand der Fig.5 näher erläutert werden wird.
-
Eine derartige Anlage kann zum Beispiel auf einem Flachdach 39 angeordnet
sein, wozu dann noch ein Stativ 36 für den Sokkel 28 vorgesehen sein kann, damit
die Dachfläche nicht beschädigt
wir 1. Außerdem werden in diesem
Falle die Halteseile 15, 16 durch Befestigungspunkte außerhalb des Flachdaches verbunden,
wie dem Fachmann verständlich und durch den Stand der Technik vorbekannt ist.
-
Es genügt, daß der Drehturm oberhalb der Lagerung der Welle 24 endet,
es besteht auch die Möglichkeit, daß das Rohr 32 sich nicht mitdreht, sondern innerhalb
des Drehturms 3 auch zur Versteifung desselben im Bedarfsfall bei Windböen starr
angeordnet ist.
-
Fig. 3 zeigt eine darüber hinaus gehende Ausführungsform, bei der
die Ausleger 1, 2 durch Stangen 42, 43, 44, 45 abgestützt sind. Außerdem sind die
Ausleger 1, 2 hier in geringem Abstand unterhalb der Wellenträger 33, 34 angeordnet,
die auch durch zusätzliche Lager in der Mitte 40, 41 derselben in diesem Falle abgestützt
sein können, so daß die Wellen dann je dreimal gelagert sind.
-
Im übrigen sind die Bezugszeichen die gleichen, so daß eine weitere
Erläuterung unterbleiben kann. Die Antriebe für den Drehturm und die Welle 24 sind
hier weggelassen, da sie ebenso ausgebildet sein können wie gemäß der Fig. 1. Es
kann aber auch für jede Platte 13, 14 ein getrennter Antrieb vorgesehen sein, damit
die Welle 24 durch Windböen nicht zu stark beansprucht wird.
-
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Ausleger 1,2 über die
Breite der Platten 13, 14 wesentlich hinausgehen, um die Lagerhalter 11, 12 abzustützen.
-
Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Ausführungsformen
nach den Fig. 2 und 4 mit der Darstellung des umlaufenden Halteseiles 37. Gemäß
der Fig. 2 ist dieses auf der Höhe
parallel zu der Achse der Welle
24 angeordnet. Hierzu sind zwei Halter 38, 44 in Richtung auf die Sonneneinstrahlung
und in Gegenrichtung gemäß Fig. 5 an dem Drehturm befestigt.
-
Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die beiden Außenlager 20,
21 über diese Haltestangen 38, 44 durch das Seil 37 miteinander sowohl auf der der
Sonne zugewandten als auch der der Sonne abgewandten Seite miteinander fest verbunden
sind. Zwar handelt es sich um ein durchgehendes Seil 37, jedoch ist das Seil an
den Lagern und den Stangen befestigt.
-
Durch diese Anordnung wird die Schwenkmöglichkeit der beiden Platten
13, 14 zwischen senkrecht und horizontal gar nicht oder nur unwesentlich behindert.
Die Beschattung durch das der Sonne zugewandten Seil isz r weastetnetnlich, weil
diese Seile sehr dünn sind. Eine Beschattungjdurch die Haltestangen 44 tritt nicht
ein, wenn eine ordnungsgemäße Sonnennachführung erfolgt. Dann wird nämlich lediglich
der Turm 3 durch die Stange 44 beschattet.
-
Dieses umlaufende Halteseil 37 ist von großer Bedeutung.
-
Wenn zum Beispiel starke Windböen auf die Platten 13, 14 auftreffen,
dann würde ohne dieses Halteseil 37 die Gefahr bestehen, daß die Welle 24 bricht,
weil ein sehr langer Hebelarm durch die Größe der Platten zwischen dem Turm 3 und
einem der Außenlager 20 bzw. 21 gebildet wird.
-
Andererseits müßte das von dem Drehturm 3 eingeleitete Drehmoment
über die Welle 24 an die Wellenträger 33, 34 weitergegeben werden.
-
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der beiden Stangenhalter 38,
44 sowie des umlaufenden Seiles 37 ist dies aber ganz vermieden. Windböen werden
in der Regel an beiden Platten 13, 14 gleichzeitig angreifen, so daß das erwähnte
Moment durch das Seil 37 mit Sicherheit aufgenommen wird.
-
Andererseits ist hierdurch auch gar nicht erforderlich, daß die Welle
24 bei der Drehung des Turmes 3 auf Biegung beansprucht wird. Die Übertragung des
Drehmomentes von dem Turm 3 auf die Außenlager 20, 21 erfolgt nämlich ausschließlich
durch das umlaufende Seil 37 über beide Haltestangen 38,44.
-
Hierzu ist selbstverständlich die Lagerung der Welle 24 elastisch
zu halten, außerdem können auch zwei Wellen 24, wie schon erwähnt, sogar mit getrennten
Antrieben vorgesehen sein.
-
Es ist verstäddlich, daß über das Seil 37 eine elastische Bewegung
der beiden Außenlager 2Q, 21 erfolgt. Indessen wirkt sich dies nicht stark auf die
Lagerung der Welle 24 aus, weil die Entfernung zwischen der Lagerung der Welle 24
und den Außenlagern 20, 21 gerade durch die erwähnte erfindungsgemäß Maßnahme mit
dem umlaufenden Seil 37 sehr groß sein kann.
-
Um die Beschattung durch das Seil 37 ganz zu vermeiden, kann bei einer
weiteren nicht dargestellten Ausführungsform die Haltestange 44 nach der Fig. 5
ganz entfallen. Statt dessen muß dann das in Fig. 5 dargestellte Seil 37 auf dem
der Sonne abgewandten Teil durch je ein Rohr zwischen der Stange 38 und dem Außenlager
20, 21 gebildet sein. Dies ist dem Fachmann verständlich, ohne daß dies zeichnerisch
dargestellt wird.
-
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung bei der vorangegangene
Ausführungsform. Hier sieht man die Platte 14 schematisch in einem gewissen Winkel
.> . Die Haltestangen 38, 44 sind zweiteilig ausgebildet mit unteren Teilen 38al,
44a und oberen Teilen 38b, 44b, die zur Aufnahme des umlaufenden Halteseiles 37
zusammen laufen. Eine ähnliche Ausbildung kann auch in Draufsicht gemäß Fig.5 zweckmäßig
sein, um die volle Breite des Drehturmes 3 zu nutzen, wobei die Haltestangen 38,
44 an den Außenkanten des Drehturmes befestigt sind.
-
Fig. 7 zeigt eine weitere darüber hinausgehende Ausführungsform, bei
der die Ausleger 1, 2 als Verlängerung der horizontalen Antriebswelle 24 der Platten
13,14 ausgebildet und die Außenlager 20, 21 ausschließlich durch die Halteseile
5, 6, 7, 8 und 37 mit dem Drehturm 3 verbunden sind. Dies bedeutet also, daß die
Ausleger 1, 2 als Wellenträger ausgebildet sind, wodurch die Wellenträger 33,34
nach den vorangegangenen Ausführungsformen ganz entfallen.
-
Fig. 7 zeigt hierzu wieder die Rückseite der Anlage. Man sieht, daß
die beiden Außenlager 20, 21 durch besondere Lagerhalter lla, 12a durch die erwähnten
Seile gehalten sind, wodurch die Seilbefestigung an den Lagern exzentrisch erfolgt,
wie in den Fig. 8 und 9 näher erläutert werden wird. Der Figur kann man jedenfalls
entnehmen, daß die beiden mit der Turmspitze verbundenen Seile 5 und 6 auf der der
Sonne zugewandten Seite angeordnet sind, während die Seile 7 und 8 an den beiden
BefestigungspunktenS2, 53 mit dem Turm unten verbunden sind. Diese beiden Seile
7, 8 werden also nur bei der Windbeanspruchung nach oben benötigt, während die Seile
5 und 6 den Gewichtsanteil der beiden Platten 13, 14 tragen, die auf den Außenlagern
20, 21 aufruhen.
-
Darüberhinaus ist auch hier wieder das umlaufende Halteseil 37, wie
zuvor erwähnt, parallel zu der Achse der Welle 24 angeordnet.
-
Der Antriebsmotor 26 zur Drehung der Platten um die horizontale Achse
kann zum Beispiel auf eine Schnecke einwirken, die das Schneckenrad antreibt, das
auf der Welle 24 sitzt.
-
Die Verwendung des Schneckentriebes zeigt den Vorteil, daß der Antrieb
in jeder beliebigen Stellung/selbsthemmend stehen bleiben kann.
-
Die zuvor erwähnten das Seil 37 haltenden Stangen 38, 44 sind hier
weggelassen, sie sind aber natürlich ebenfalls vorhanden, wie zuvor beschrieben,
um das Seil 37 zu halten.
-
Die beiden Halteseile 5 und 6 sind oben durch die Seilbefestigungen
54 und 55 mit dem Turm 3 verbunden. Über der Lagerung der Welle 24 könnte der Turm
lediglich als Seilhalter ähnlich den Haltern 38, 44 ausgebildet sein. Diese Maßnahme
kann zur Gewichtsverringerung des Turmes beitragen. Sie ist dem Fachmann ohne zeichnerische
Darstellung verständlich. Außerdem würde es genügen, wenn der Turm nur im oberen
Bereich drehbar ist, wo es benötigt wird. Die Seilbefestigung 52, 53 sollte noch
zum drehbaren Teil gehören.
-
Dies kommt für besonders große Anlagen in Frage.
-
Fig. 8 zeigt eine Stirnansicht auf den Lagerhalter 11 a nach der Fig.
7 in vergrößerndem Maßstab. Der Lagerhalter 11 a sitzt auf dem Lager 20, dahinter
erkennt man mit ausgezogenen Linien einen Flansch 45, an dem das Lager 20 exzentrisch
gegenüber dem Ausleger 1 angeordnet ist, wie noch in der Fig. 10 erläutert werden
wird. Außerdem ist mit ausgezogenen Linien ein Teil der Platte 13 dahinter sichtbar,
die in Richtung des Pfeiles 56 um die kurze Achse 22 an dem Flansch schwenkbar ist.
Es ist eine Schwenkung um mindestens 90 ? möglich, die geschwenkte Lage ist durch
die strichpunktierten Linien 13a unterhalb des Lagers 20 sichtbar.
-
Der Lagerhalter 11 a zeigt drei Arme zur Befestigung der erwähnten
Seile. Der Arm 57 ist zur Aufnahme der Seilbefestigung 47 für das Seil 5 senkrecht
nach oben gerichtet.
-
Der Arm 58 ist in Fig. 8 nach links etwa horizontal zur Aufnahme der
Seilbefestigung 48 für das Seil 37a gerichtet.
-
Schließlich ist der Arm 59 nach rechts unten in Fig. 8 zur Aufnahme
der beiden Seile 37b und 7 gegenüber dem Lager 20 gerichtet. Hierzu ist eine Seilbefestigung
50 in Form eines Auges außen an dem Arm 59 angebracht, während die Seilbefestigung
49 eine Bohrung des Armes 59 aufweist, wie auch der Fig. 9 zu entnehmen ist.
-
Das Gewicht des Lagers 20 und das anteilige Gewicht der Platte 13
wird ausschließlich durch das Seil 5 aufgenommen, das bei 54 mit dem Drehturm 3
verbunden ist. Infolge dieses Gewichtes behält der Arm 57 bei der Drehung der Platte
13 die dargestellte Lage nach der Fig. 8 ständig bei. Das ist wichtig, damit auch
alle übrigen Seilbefestigungen an den Enden der Arme 58, 59 ihre dargestellte Lage
beibehalten. Dadurch kann die Platte 13 mit ihrem Ausleger 1 während der Drehung
nicht mit den Seilen kollidieren. Außerdem sorgt auch der Flansch 45 dafür, daß
das Halteseil 5 stets in einem gewissen geringen Abstand vor bzw. über der der Sonne
zugewandten Platte 13 verbleibt, ebenso wie das Seil 37 a, welches ein Teil des
durchgehenden Halteseiles 37 nach der Fig. 5 darstellt.
-
Der Arm 59 muß so lang ausgebildet sein, daß die beiden Seile 7 und
37 b, die auf der der Sonne abgewandten Seite der Platte 13 liegen, bei der Drehung
nicht mit dem Ausleger 1 kollidieren. Man kann der Fig. 8 entnehmen, daß selbst
in der horizontalen Lage 13a der Platte 13 ein genügender Abstand zwischen der Rückseite
der Platte und dem Seil 37 b vorhanden ist.
-
Fig. 9 zeig das Gleiche in der Rückansicht wie Fig. 7, nur daß in
dieser Ansicht der Arm 58 nicht erkennbar ist.
-
Man sieht aber oben wieder das Halteseil 5 an dem Arm 57, während
an dem nach unten gerichteten Arm 59 des Lagerhalters 11 a die beiden Seile, wie
zuvor, angeordnet sind.
-
Dabei verläuft das Seil 37 b, das ein Teil des Halteseiles 37 ist,
stets in etwa parallel zu dem Ausleger 1, während das Halteseil 7 nach unten gerichtet
ist nur für den Fall der Beanspruchung durch eine Windbö.
-
Schließlich zeigt die Fig. 10 eine schematische Draufsicht auf die
Platte 13 zusammen mit dem Ausleger 1, an deren Enden die Flanschen 45 und 46 angeordnet
sind, welche die exzentrische Welle 24 und am anderen Ende die kurze Lagerachse
22 tragen, die um das Maß e gegenüber der Platte 13 exzentrisch angeordnet ist.
-
Die Welle 24 am rechten Ende ist ebenfalls exzentrisch um das Maß
f gegenüber der Platte 13 angeordnet, jedoch ist die Exzentrizität in der entgegengesetzten
Richtung vorhanden. Die kurze Achse 22 und die Welle 24 liegen auf einer gemeinsamen
Achse 51.
-
Die linke Exzentrizität e ist dadurch bedingt, daß das Seil 5 gemäß
Fig. 8:in einem Sicherheitsabstand zu der Platte 13 gehalten wird. Grundsätzlich
besteht durchaus die Möglichkeit, die gleiche Exzentrizität auch in der gleichen
Richtung an dem rechten Flansch 46 vorzusehen.
-
Jedoch würde dann immer eine gewisse Drehbeanspruchung in Richtung
der horizontalen Lage 13a nach Fig. 8 vorhanden sein. Wenn man dies vermeiden will,
kann man an dem rechten Flansch 46 eine andere Exzentrizität wählen, die so berechnet
sein kann, daß die gesamte Platte zusammen mit dem Ausleger 1 durch ihr Gewicht
keinerlei
Drehbeanspruchung hervorrufen. Dies wäre dann gegeben,
wenn die Drehachse 51 mit der Schwereachse zusammenfällt.
-
Fig. 10 ist stark übertrieben schematisch dargestellt. In Wahrheit
kann der Ausleger 1 eine sehr große Länge von zum Beispiel 40 m haben, was bei Baukränen
allgemein gängig ist, so daß dem gegenüber die Exzentrizität e und f nur eine sehr
geringe Rolle spielen.
-
Infolge der erwähnten Aufhängung wird die Welle 24 auch in Achsrichtung
durch das Gewicht der Platte 13 stark belastet. Die gleiche Belastung entsteht jedoch
durch das Gewicht der Platte 14, so daß sich diese beiden Beanspruchungen gegenseitig
aufheben. Dadurch braucht der Turm eine entsprechende Belastung nicht aufzunehmen.
Es genügt daher ein Radiallager und auch nur ein Antrieb für beide Platten 13,14.
Es kann ein elastisches Glied in die Welle 24 eingebaut werden, um die erwähnte
Elastizität durch die Seilaufhängung zu gewährleisten. Dies ist dem Fachmann verständlich,
ohne daß es zeichnerisch dargestellt ist, zumal elastische Wellenglieder bekannt
sind.
-
Ganz allgemein ist es ein großer Vorteil des Erfindungsgegenstandes,
daß eine starre Anordnung vermieden ist, und alle Gewichts- und Windkräfte durch
elastische Seile aufgenommen werden, so daß ein Bruch selbst bei stärkster Beanspruchung
nicht auftreten kann.
-
Der erwähnte Schneckenantrieb 26 kann auch außen an dem Drehturm 3
angeordnet werden, damit dessen Festigkeit nicht beeinträchtigt wird, wie dies ähnlich
in Fig. 1 dargestellt ist. Der Betrieb derartiger Solarkraftwerke ist bekannt und
muß daher nicht im einzelnen erläutert werden. Wie schon
erwähnt,
werden die Platten 13, 14 bei starkem Sturm horizontal gestellt, wobei tagsüber
die Energieernte weiterhin erfolgen kann. Die zweiachsige Sonnennachführung bringt
dem gegenüber 40 % mehr Energie.
-
Des nachts und bei Schnee oder Hagels turm besteht gemäß den Ausführungsformen
nach den Fig. 1 und 4 auch die Möglichkeit, die Horizontalstellung so vorzunehmen,
daß die Solarfläche nach unten weist. Bei allen anderen Ausführungsformen kann in
derartigen Fällen die senkrechte Lage der Platten eingestellt und eine Drehlage
des Turmes 3 eingerichtet werden, so daß die Schnee- oder Hagelschauer auf die Rückseite
der Platten auftreffen.
-
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt.
Insbesondere besteht die Möglichkeit, alle dargestellten und beanspruchten Merkmale
miteinander zu kombinieren.
-
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, den Arm 57 nach den Fig. 8
und 9 so lang auszubilden, daß er etwas länger ist als der halben Höhe der Platten
13 und 14 entspricht. Dann ist auch der Befestigungspunkt 54 an dem Turm 3 wesentlich
höher zu wählen, so daß die Seile 5, 6 dann ständig über den Platten liegen und
diese nicht oder nur in ganz besonderen Stellungen beschatten.
-
Dies ist dem Fachmann verständlich, ohne daß es zeichnerisch dargestellt
werden muß.
-
In ähnlicher #Weise besteht auch die Möglichkeit, den Arm 59 nach
den Fig. 8 und 9 so lang auszubilden, daß die Möglichkeit besteht, die Platte vorbeizuschwenken.
Dazu müßte allerdings
der Turm 3 erhöht werden.
-
Es ist natürlich die Frage, ob sich derartige zusätzliche Maßnahmen
wirklich lohnen, zumal sie auch zu einer Erhöhung des Gesamtgewichtes führen.
-
Ein sehr bedeutender Vorteil der Erfindung besteht nämlich gerade
darin, daß das Gesamtgewicht der Anlage sehr niedrig sein kann. Nicht nur können
die Platten 13, 14 mit der erforderlichen Tragstruktur ein geringes Gewicht haben,
sondern die Anlage ist auch im übrigen sehr leich. Sie besteht nämlich gemäß der
Fig. 7 darüber hinaus lediglich in dem Turm 3 und den erwähnten Seilen sowie den
beiden Lagerhalten lla, leib. Hierzu kann ein Drehturm eines bekannten Baukranes
ohne einen Ausleger Verwendung finden. Dadurch ist der Aufwand in den Fachmann überraschender
Weise gering.
-
Ein weiterer bedeutender Vorteil besteht darinfwie schon erwähnt,
daß der Boden unterhalb des Kraftwerkes in dem Abstand a zum weitaus größten Teil
voll nutzbar ist, wenn er nicht sowieso schon dadurch genutzt wird, daß die Anlage
über dem Dach eines Gebäudes angeordnet wird. Dazu ist nicht erforderlich, daß es
sich um ein Flachdach handelt. Bekanntlich werden die Dreh türme von Baukränen auch
auf allen möglichen beliebigen Dächern angeordnet, weil lediglich die Installation
des Drehturmes 3 innerhalb oder an Mauern, Trägern und dergleichen eines beliebigen
Daches möglich ist.
-
Die Erfindung ist auch nicht auf die dargestellte Form der Platten
und des zugehörigen Wellenträgers beschränkt. Es können vielmehr beliebige Tragstrukturen
auch bekannter Art Verwendung finden, bei denen zum Beispiel die Platten und.
-
die Wellen miteinander integriert sind. In jedem Fall besteht die
Mögkichkeit, die Flanschen 45, 46 gemäß der Erfindung anzuordnen.
-
Die Erfindung ist ferner bei einem Membran-Solarkonzentrator nach
dem Stand der Technik anwendbar, wobei der Hohlspiegel als "Platte" gemäß der Erfindung
angesehen werden kann. Dadurch entfallen ganz die sonst üblichen Schienen, auf denen
die Lagerung bisher erfolgt ist. Dadurch ist der Aufwand verringert. Außerdem läßt
sich der Boden unterhalb der Anlage zum weitaus größten Teil nutzen.
-
Es sind ferner chemische Solarzellen bekannt, die ebenso angeordnet
und zweiachsig nachgeführt werden können, wie dies für die Platten 13, 14 vorgesehen
ist.
-
Besonders vorteilhaft kann der Erfindungsgegenstand schließlich auch
auf Wasserfahrzeugen, insbesondere größeren Seeschiffen, Anwendung finden, weil
hierbei die erwähnten Vorteile, insbesondergr des geringen Platzbedarfs, noch stärker
zum Tragen kommen. Dabei können die Dimensionen des erfindungsgemäßen Solarkraftwerks
die des Schiffes bei weitem übertreffen.