DE4443834A1 - Free-standing lighting-protected energy conversion installation - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung einer Selbstversorgenden blitz schutzgesicherten Einständer Energie-Umwandlungs-Anlage mittels Ortungs- und Gebersystem, Ost-Süd-West drehend, mit kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Verstellung des bei Sturmböen nachgebenden Energie-Aufnahmerahmens in einer zweiten Achse drehend zum Zweck und zur Erlangung des je weilig günstigsten Winkels des Strahleneinfalls, hervorge rufen durch täglich veränderten Zenit der Strahlenquelle, wie zum Beispiel bei der Sonne. Die vollautomatische Strahlennachlaufautomatik mit im Fuß befindlichem Raum für Geräte zur Einspeisung durch Erd- oder Freileitung ans Netz.Method and device of a self-sufficient blitz protected single-column energy conversion plant by means of a location and transmitter system, rotating east-south-west, with continuous or discontinuous adjustment of the in case of storm gusts yielding energy absorption frame in one second axis rotating for the purpose and to obtain the ever because the best angle of radiation incidence call through daily changing zenith of the radiation source, like the sun, for example. The fully automatic Automatic beam tracking with space in the foot for Devices for feeding through earth or overhead lines Network.
Photovoltaik zur direkten elektrischen Energieumwandlung und Flüssigkeiten die durch die Sonnenstrahlen aufgeheizt werden sind bekannt. Bekannt sind verstellbare Spiegel die die Sonnenstrahlen auf eine konstant angeordnete Wand mit der montierten Photovoltaik lenken. Bekannt sind die in Ost- West-Richtung konstant angeordneten Ständer, Gebäudeflächen oder Gestelle die es auf der südlichen Seite ermöglichen diesen Anlagen zu betreiben. Diese konstante Anordnung ist natürlich vorteilhaft wenn auch eine konstante Strahlen quelle als Bedingung vorhanden ist. Da die Erde um die Sonne kreist verändert sich fortlaufend der Standpunkt zur Sonne. Die tatsächliche Strahlenquelle bewegt sich somit vom Standort der Energieumsetzung kontinuierlich von Ost über Süd nach West demzufolge können diese Anlagen nur ei nen verschwindend kleinen Teil der Strahlung in laufend neue Energie umsetzen. Zusätzlich wandert der Höhepunkt (Zenit) der Sonne was wiederum einen Abschlag an Energie bedeutet.Photovoltaics for direct electrical energy conversion and liquids heated up by the sun's rays are known. Adjustable mirrors are known with the sun's rays on a constantly arranged wall of the installed photovoltaic. Are known in Eastern Stands, building areas constantly arranged in the west direction or racks that make it possible on the southern side to operate these systems. This constant arrangement is of course advantageous if a constant rays source is present as a condition. Since the earth around the Sun circles continuously changes its point of view Sun. The actual radiation source thus moves from the location of the energy conversion continuously from east over south to west therefore these plants can only ei an infinitesimally small part of the radiation in running implement new energy. The climax also hikes (Zenith) of the sun which in turn is a discount in energy means.
Nachsteuerbare Anlagen mit herkömmlicher Steuerung sind versucht worden und erbrachten durch hohen Energieeinsatz zur Steuerung nur geringen zusätzlichen Nutzen.Readjustable systems with conventional control are tried and brought about by high energy input for control only little additional benefit.
P 42 19 660.4 zeigt ein Getriebe mit Steilgewinde-Paaren auf, welches nachfolgend in P 42 35 290.8 mit Drallgewinde Paaren schon mittels Orter, Geber und Antrieb zur Nach steuerung von Strahlungen beschrieben ist und als Selbst versorger, durch geringen Eigenverbrauch, funktionstüchtig ist.P 42 19 660.4 shows a gearbox with pairs of high-helix threads , which is subsequently described in P 42 35 290.8 with swirl thread Pairing with the locator, encoder and drive to the next control of radiation is described and as self provider, due to low self-consumption, functional is.
Erfindungsgemäß wird auf einem zylindrisch lotrecht steh endem Rohr (1) eine Montageplatte (2) installiert.According to the invention, a mounting plate ( 2 ) is installed on a cylindrical pipe ( 1 ).
Immer ist daran ein Getriebe mit Motor, insbesondere das Getriebe nach P 42 19 660.4 und P 42 35 290.8, lotrecht mit dem Antriebszapfen (4) über die Montageplatte (2) stehend befestigt.A gearbox with a motor, in particular the gearbox according to P 42 19 660.4 and P 42 35 290.8, is always attached to it vertically with the drive pin ( 4 ) above the mounting plate ( 2 ).
Ein auf der Montageplatte (2) stehender und angeschraub ter Tragkegel (7) stellt in seinem obersten Teil die Lagerung, (axial, pendelnd und radial wirkend) für den darüber gestülpten Kegelstumpfmantel mit zylindrischem Rohr (3) dar. A on the mounting plate ( 2 ) standing and screwed ter cone ( 7 ) represents in its uppermost part the bearing (axially, oscillating and acting radially) for the truncated cone jacket with a cylindrical tube ( 3 ).
Der Tragkegel (7) ist zur Aufnahme des Schwenkhebels (18) bei der Ausführung nach Fig. 3 und nach Fig. 4 des Sonnen rades (19) und Planetenrad (20) einseitig ausgespart. Die Richtung ist entgegengesetzt der Zeichnung folglich nach der hinteren Seite, der Nordseite, gerichtet. Grund hierfür ist die Anbringung einer Montagetür oder Montage klappe im Kegelstumpfmantel (3).The support cone ( 7 ) for receiving the pivot lever ( 18 ) in the embodiment according to Fig. 3 and Fig. 4 of the sun wheel ( 19 ) and planet gear ( 20 ) recessed on one side. The direction is therefore opposite to the drawing towards the rear, the north side. The reason for this is the attachment of an assembly door or assembly flap in the truncated cone jacket ( 3 ).
Sonnenrad (19) wird mit dem Antriebszapfen (4) ver bunden. Als Zwischenrad zum im Kegelstumpfmantel mit zylindrischem Rohr (3) verbundenem Hohlrad (21) dient das Planetenrad (20) welches stationär mittels Bolzen an der Montageplatte, somit in seinem Drehpunkt, befestigt wird.Sun gear ( 19 ) is connected to the drive pin ( 4 ). The planet gear ( 20 ) serves as an intermediate gear to the ring gear ( 21 ) connected in the truncated cone jacket with a cylindrical tube ( 3 ), which is fixed in position by means of bolts on the mounting plate, thus at its pivot point.
Sonnenrad (19), Planetenrad (20) und Hohlrad (21) bil den somit ein Planetentrieb. Ein Planetentrieb der nur einen bestimmten Schwenk, den Ost-Süd-West Schwenk, ausführt. Je nach Schwenk kann das Hohlrad (21) entsprechend verzahnt oder geteilt werden.Sun gear ( 19 ), planet gear ( 20 ) and ring gear ( 21 ) thus form a planetary gear. A planetary drive that only performs a specific pan, the east-south-west pan. Depending on the swivel, the ring gear ( 21 ) can be toothed or divided accordingly.
Auf dem Kegelstumpfmantel (3) ist am Stumpf eine Schar nierplatte mit dem Schwenkpunkt (8) angeschweißt oder an gebracht.On the truncated cone ( 3 ) a hinge nierplatte with the pivot point ( 8 ) is welded or brought to.
Fig. 2 zeigt das Gestell für die Auf- oder Anbringung der energieliefernden Komponenten (9), es greift mit seiner gegengerichteten Scharnierhälfte in die Scharnierplatte auf dem Kegelstumpfmantel (3) ein und durch Einschub von Bol zen und Federn als Stoßdämpfer bildet es den Drehpunkt (6/16). Durch die Federn oder Stoßdämpfer wird die Sturm böenkraft die auf das Gestell, bei Sturm, wirkt mit abge bremst. Fig. 2 shows the frame for the application or attachment of the energy-supplying components ( 9 ), it engages with its opposite hinge half in the hinge plate on the truncated cone jacket ( 3 ) and by inserting bolts and springs as shock absorbers it forms the fulcrum ( 6/16 ). Through the springs or shock absorbers, the gust of wind that acts on the frame, in the event of a storm, is braked.
Das so pendelnd angebrachte Gestell (9) weist in der un teren Hälfte einen Kippvorrichtungs-Drehpunkt (17) auf. Hier greift die Schwenkverstellung (10) an. Seitlich ist sie am Kegelstumpfmantel mit zylindrischem Rohr (3) beid seitig am zylindrischem Rohr angebracht. Die Schwenkver stellung (10) kann von Hand oder automatisch über den Orter, Geber und Motor durchgeführt werden. Die Breite der beidseitigen Verstellung ist konstruktionsabhängig und richtet sich nach dem Durchmesser des zylindrischem Rohres (Teil von 3).The frame ( 9 ), which is attached in a pendulum manner, has a tilting device pivot point ( 17 ) in the lower half. Here the swivel adjustment ( 10 ) acts. It is attached to the side of the truncated cone with a cylindrical tube ( 3 ) on both sides of the cylindrical tube. The swivel adjustment ( 10 ) can be carried out manually or automatically via the locator, encoder and motor. The width of the adjustment on both sides depends on the design and depends on the diameter of the cylindrical tube (part of 3 ).
Am oder im Ständer-Rohrstück (1) und am oder im zylind rischem Rohr (Teil von 3) sind die Gleitringpaare (5) an- oder eingebracht. Diese garantieren einen radial zen trierten Schwenk der Anlage. Hierbei wird durch eingebrach te federnde Blockierung das Abheben, bei Sturm, des schwenk baren Teils der Anlage vermieden.On or in the stator tube piece ( 1 ) and on or in the cylindrical tube (part of 3 ), the pairs of slide rings ( 5 ) are attached or introduced. These guarantee a radially centered swivel of the system. In this case, the lift-off of the swiveling part of the system is avoided by a spring-loaded blocking.
Fig. 2 zeigt ein Feld mit einem notwendig kleinem Selbstver sorgerteil und mit einer sehr großen nutzbringenden Fläche auf. Als Selbstversorgerteil wird die Photovoltaik (13) in Verbindung mit Windgeneratoren (14) - Ventilatoren - einge setzt. Die Windgeneratoren übernehmen auch den Druckaus gleich der Luft hinter und vor dem bestückten Gestell (9). Fig. 2 shows a field with a necessary small Selbstver care part and with a very large useful area. As a self-catering part, the photovoltaic ( 13 ) is used in conjunction with wind generators ( 14 ) - fans. The wind generators also take on the pressure equalization of the air behind and in front of the equipped frame ( 9 ).
Das Feld für die zu gewinnende Energie wird mit Module der Photovoltaik bestückt. Ebenso kann es mit thermischen Kol lektoren belegt werden. Selbst die Windkraft ist hier durch Windgeneratoren zum Energieeinsatz zu gewinnen. Auch sind alle jetzt denkbaren Möglichkeiten gemischt einsetzbar dies in einer und in mehreren Ebenen.The field for the energy to be obtained is with modules of the Equipped with photovoltaics. It can also with thermal col proofreaders. Even the wind power is through here To win wind generators for energy use. Also are all conceivable possibilities can be used mixed in one and in several levels.
Von Vorteil und erfindungsgemäß wird hier bei der Photovol taik eine Zwischeneinbringung von Windgeneratoren zur Ener giegewinnung und zum Druckausgleich der Luft vor und hinter dem Gestell (9) angeregt.Advantageously and according to the invention, an intermediate introduction of wind generators for energy generation and for pressure equalization of the air in front of and behind the frame ( 9 ) is stimulated here in the photovoltaic.
Ebenso sind zwischen den Modulen Luftschlitze (12) vorge sehen.Likewise, louvers ( 12 ) are seen between the modules.
Weiterhin ist ein Windmesser an einem der höchste Punkte angebracht. Dieser gibt die Windmessungen an den Geber ab. Ist ein bestimmtes Maß an Sturm erreicht, so gibt der Geber den Motor für den Lauf zur günstigsten windschlüpfrigsten Stellung Energie. Auch werden Module aus dem Gestell (9) ausgeklappt um den Wind frei ziehen zu lassen.Furthermore, an anemometer is attached to one of the highest points. This gives the wind measurements to the encoder. When a certain amount of storm has been reached, the sender gives the motor the energy to run to the most favorable position in the wind. Modules are also unfolded from the frame ( 9 ) to let the wind move freely.
Selbstverständlich sind Blitzableiter an den höchsten Punk ten angebracht und die Erdung wird mittels Schleppseil durchgeführt.Of course, lightning rods are at the highest punk is attached and the earthing is made using a tow rope carried out.
Bei größeren Anlagen ist im unteren Ständer-Rohrstück (1) ein Raum mit Tür nach außen vorgesehen. Hier werden die Ge räte für die Selbstversorgung und die Geräte für eine Ein speisung ins Netz installiert.For larger systems, a room with a door to the outside is provided in the lower stand pipe section ( 1 ). The devices for self-sufficiency and the devices for feeding into the grid are installed here.
HierzuFor this
Fig. 1 Systemzeichnung, Fig. 1 System drawing,
Fig. 2 Trägergestell und Bestückung Photovoltaik, Fig. 2 and support frame assembly photovoltaics,
Fig. 3 Querschnitt für Schwenkhebel, Fig. 3 cross-section for the pivot lever,
Fig. 4 Systemzeichnung mit Schwenkung durch Planetentrieb um größere Stützfläche für den Tragkegel zu erhalten. P 42 35 290.8 muß jedoch je nach Auslegung des Pla netentriebs höheren Schwenkwinkel ausführen. Planetentrieb auf Montageplatte (2) und Tragkegel (7) müssen um 180° gedreht angeordnet werden um eine Montageklappe in den äußeren Kegelstumpf (3) einzu bringen. Fig. 4 system drawing with pivoting by planetary gear to get a larger support surface for the support cone. P 42 35 290.8 must, however, execute a higher swivel angle depending on the design of the planetary drive. Planetary gear on the mounting plate ( 2 ) and support cone ( 7 ) must be rotated through 180 ° to insert a mounting flap into the outer truncated cone ( 3 ).
BezugszeichenlisteReference list
1 Ständer-Rohrstück in Durchmesser und in der Höhe er
weiterbar, auch durch das Zusammenfügen einzelner Rohr
stücke. Im Inneren unteren Durchmesser Tür und Raum für
Geräte zum Energieverbund.
Zementkonstruktion möglich
2 Endstück, Abschluß oder Montageplatte
3 Kegelstumpfmantel mit zyl. Rohr als radiales Stützrohr
und seitliche Aufnahme der Zenitverstellung
4 Antriebszapfen von P 42 35 290.8 (Drallgewinde)
hervorgegangen aus P 42 19 660.4 (Steilgewinde)
5 Gleitringpaar (am inneren und äußeren Rohr)
6 Drehpunkt (axial, pendelnde und radial wirkende
Lagerung)
7 Tragkegel nach einer Seite hin offen auf Grundaufbau (1)
8 Schwenkpunkt (in als Scharnier ausgebildeter Platte)
9 Gestell für Energieumwandlungs-Komponenten (Photo
voltaik und Windkraft oder bei bleibender Eigenversor
gung thermische Kollektoren)
10 Schwenkverstellung
11 Photovoltaik-Module oder Photovoltaik und Windkraft als
Selbstversorger und darüber hinaus mit thermischen Kol
lektoren versehen
12 Luftschlitze zum Luftdruck-Austausch zwischen vor und
hinter dem bestücktem Gestell (9)
13 Eigenversorgungs-Photovoltaik, auch bei Bestückung des
Gestells (9) mit thermo Kollektoren
14 Eigenversorgung Ventilator mit Generatorwirkung zur
Erzeugung von Energie mit gleichzeitigem Luftdruck-Aus
tausch zwischen und hinter dem Gestell (9). Bleibt bei
Bestückung des Gestells (9) mit thermo Kollektoren be
stehen
15 Rippen zur Versteifung des Gestells (9)
16 Kipp-Drehpunkt
17 Kippvorrichtungs-Drehpunkt
18 Schwenkhebel für Drallgewindepaare mit Schwenkwinkelaus
legung von 160°-180° auf Antriebszapfen montiert
19 Sonnenrad für Drallgewindepaare mit Schwenkwinkelaus
legung von 320°-360° auf Antriebszapfen montiert
20 Planetenrad (Modul wie 19 da Planetentrieb)
21 3/4 Hohlrad bei maximaler Drehung 180 (Modul wie 19
da Planetentrieb),
1/2 Hohlrad bei maximaler Drehung 160 (Modul wie 19
da Planetentrieb) 1 stand tube piece in diameter and in height, it can be extended, also by joining individual tube pieces. Inside the lower diameter door and space for devices for energy interconnection. Cement construction possible
2 end piece, end or mounting plate
3 truncated cone with cyl. Pipe as a radial support pipe and lateral mounting of the zenith adjustment
4 drive pins from P 42 35 290.8 (swirl thread) emerged from P 42 19 660.4 (steep thread)
5 pair of slide rings (on the inner and outer tube)
6 pivot point (axial, oscillating and radial acting bearing)
7 support cones open to one side on basic structure ( 1 )
8 pivot point (in plate designed as a hinge)
9 Frame for energy conversion components (photovoltaics and wind power or with self-sufficient thermal collectors)
10 swivel adjustment
11 photovoltaic modules or photovoltaics and wind power as self-catering and also equipped with thermal collectors
12 air slots for exchanging air pressure between in front of and behind the equipped frame ( 9 )
13 Self-sufficient photovoltaics, even when the frame ( 9 ) is equipped with thermo collectors
14 Self-supply fan with generator effect for generating energy with simultaneous air pressure exchange between and behind the frame ( 9 ). Remains when the frame ( 9 ) is fitted with thermo collectors
15 ribs for stiffening the frame ( 9 )
16 pivot point
17 Tilt pivot
18 swivel levers for twist thread pairs with swivel angle design from 160 ° -180 ° mounted on drive pin
19 Sun gear for twist thread pairs with swivel angle design of 320 ° -360 ° mounted on drive pin
20 planet gear (module like 19 da planetary gear)
21 3/4 ring gear at maximum rotation 180 (module as 19 da planetary gear), 1/2 ring gear at maximum rotation 160 (module as 19 da planetary gear)
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DE4443834A DE4443834A1 (en) | 1994-12-09 | 1994-12-09 | Free-standing lighting-protected energy conversion installation |
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