DE7924579U1

DE7924579U1 - BRACKET FOR SOLAR PANELS

Info

Publication number: DE7924579U1
Application number: DE19797924579U
Authority: DE
Original assignee: WEBER HILMAR 7636 RINGSHEIM
Current assignee: WEBER HILMAR 7636 RINGSHEIM
Priority date: 1979-08-30
Filing date: 1979-08-30
Publication date: 1979-12-20

Description

Bracket for solar panels

Die Erfindung betrifft eine Halterung für einen oder mehrere Sonnenkollektoren, vorzugsweise mit einem Trägergestell.The invention relates to a holder for one or more solar collectors, preferably with a support frame.

Kollektoren werden in der Regel bei einer Schrägstellung von vorzugsweise etwa 45° in Südrichtung weisend angeordnet. Während des Tagesverlaufes trifft daher die Sonnenstrahlung nur um die Mittagszeit etwa senkrecht auf die Kollektoren, so daß nur während einer verhältnismäßig kurzen Zeit eine etwa optimale Aufheizung der Kollektoren gegeben ist. Mit zunehmender Schrägstellung des Auftreffwinkels der Sonnenstrahlen auf die Kollektoren nimmt der Wirkungsgrad wesentlich ab.Collectors are usually at an inclination of preferably arranged facing about 45 ° in the south. During the course of the day, therefore, the solar radiation hits only at lunchtime approximately perpendicular to the collectors, so that only for a relatively short time approximately optimal heating of the collectors is given. With increasing inclination of the angle of incidence of the sun's rays on the collectors the efficiency decreases significantly.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Sonnenkollektoreneinrichtung zu schaffen, mittels der eine verbesserte Ausnützung der Sonnenstrahlungsenergie, beziehungsweise eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Kollektor-Anordnung erzielt werden kann.The object of the present invention is therefore to provide a solar collector device to create, by means of an improved utilization of solar radiation energy, respectively an improvement in the efficiency of the collector arrangement can be achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, daß die Kollektoren-Halterung zumindest in einer Ebene schwenkbar ist. Dadurch besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die Kollektoren zumindest weitgehend auf den jeweiligen Sonnenstand auszurichten, so daß sich im gesamten Tagesverlauf eine jeweils weitgehend optimale Lage der Kollektoren zur Sonne ergibt.In order to achieve this object, according to the invention, in particular proposed that the collector bracket is pivotable at least in one plane. This exists in an advantageous manner the possibility of aligning the collectors at least largely to the respective position of the sun, so that in total The course of the day results in a largely optimal position of the collectors in relation to the sun.

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Trägergestell oder dergleichen verbunden ist und einen Drehkranz aufweist, der mit einem Antriebsritzel eines Motors, vorzugsweise eines Getriebe-Motors kämmt. Durch diese Art der Drehübertragung ist bereits eine hohe Untersetzung zur Erzielung der vergleichsweise langsamen Drehbewegung der Kollektoren -Halterung gegeben.Support frame or the like is connected and has a turntable which is connected to a drive pinion of a motor, preferably meshes with a gear motor. This type of rotation transmission already enables a high reduction to be achieved given the comparatively slow rotating movement of the collector holder.

Die Obersetzung zwischen dem Motor und dem Drehkranz ist zweckmäßigerweise dabei so vorgesehen, daß die Drehzahl der Kollektoren -Halterung eine Umdrehung pro 24 Stunden beträgt. Dadurch ist eine weitgehend genaue Nachstellung der Kollektoren auf den jeweiligen Sonnenstand gegeben.The transmission between the motor and the turntable is expedient provided so that the speed of the collector bracket is one revolution per 24 hours. Through this a largely exact adjustment of the collectors to the respective position of the sun is given.

Gegebenenfalls sind die Kollektoren auf der Halterung in Ihrer Schrägstellung um etwa horizontale Achsen zumindest einstellbar verschwenkbar und vorzugsweise durch einen Verstellantrieb miteinander verbunden. Die Kollektoren können dadurch jahreszeitabhängig auf den Sonnenstand eingestellt werden. Dabei kann sowohl eine kontinuierliche Schrägverstellung als auch eine Schrägverstellung in mehreren StufenIf necessary, the collectors on the bracket can be at least adjusted in their inclined position around approximately horizontal axes pivotable and preferably connected to one another by an adjusting drive. The collectors can can thus be adjusted to the position of the sun depending on the season. Both a continuous incline adjustment can be used as well as an incline adjustment in several stages

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Zweckmäßigerweise ist die Kollektoren-Halterung wenigstens um eine vertikale Achse schwenkbar und weist insbesondere einen Antrieb zum Ausrichten auf den jeweiligen Sonnenstand auf. Eine solche Anlage ist vergleichsweise einfach im Aufbau und ermöglicht bereits ein weitgehendes Nachführen entsprechend dem jeweiligen Sonnenstand.Appropriately, the collector holder is at least around a vertical axis pivotable and in particular has a drive for aligning with the respective position of the sun. Such a system is comparatively simple in structure and already enables extensive tracking accordingly the respective position of the sun.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die \ Kollektoren sowohl um eine etwa vertikale als auch um eineAnother embodiment of the invention provides that the \ collectors both by an approximately vertical and by a

etwa horizontale Achse schwenkbar gelagert sind. Dadurch | können die Kollektoren sowohl in Abhängigkeit von dem Tages-Sonnenstand als auch vom jahreszeitlich bedingten Standare pivotably mounted approximately horizontal axis. As a result | The collectors can be used depending on the daytime position of the sun as well as the seasonal status

der Sonne nachgeführt werden. |tracking the sun. |

Eine praktische Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Kollektoren-Halterung mittels einer Drehlagerung mit dem |A practical embodiment of the invention provides that the collector holder by means of a rotary bearing with the |

fit t · ·fit t

vorgesehen sein.be provided.

Eine besonders genaue Nachführung der Kollektoren auf den jeweiligen Sonnenstand ergibt sich, wenn zumindest der Motor für die Drehung um die etwa vertikale Achse mit einer Nachführsteuerung verbunden ist, die eine Meßeinrichtung für den jeweiligen Sonnenstand aufweist.A particularly precise tracking of the collectors to the respective position of the sun results if at least the motor for the rotation about the approximately vertical axis is connected to a tracking control, which is a measuring device for the has the respective position of the sun.

Zweckmäßigerweise ist zumindest an der Startstelle, an der die Kollektoren etwa dem Bereich des Sonnenaufganges zugewandt sind, ein Endschalter vorgesehen. Mit Hilfe dieses Endschalters kann der Antrieb aus- beziehungsweise eingeschaltet werden, wobei das Einschalten entweder über einen Zeitgeber oder aber lichtabhängig, z.B. mittels einer Fotozelle oder dergleichen ausgelöst wird.Appropriately, at least at the starting point at which the collectors face the area of sunrise a limit switch is provided. With the help of this limit switch, the drive can be switched on or off, switching on either via a timer or depending on the light, e.g. by means of a photocell or the like is triggered.

Eine Ausführungsform sieht vor, daß die Kollektoren-Halterung eine durchgehende Rotationsbewegung durchführt. Dabei erfolgt eine Umdrehung um die vertikale Achse in 24 Stunden. Diese Ausführungsform ist besonders einfach ralisierbar, da keine Umsteuereinrichtungen oder dergleichen Schaltelemente vorgesehen sein müssen.One embodiment provides that the collector holder performs a continuous rotational movement. This takes place one revolution around the vertical axis in 24 hours. This embodiment can be implemented in a particularly simple manner, since none Reversing devices or similar switching elements must be provided.

Eine abgewandelte Ausführungsform sieht vor, daß die Kollektoren -Halterung eine auf den Tagesverlauf der Sonne abgestimmte Hin- und Her- Schwenkbewegung durchführt. Dabei laufen die Kollektoren in ihrer Stellung am Tage etwa bis zum Sonnenuntergang etwa entsprechende der Stellung der Sonne mit, während sie beim Erreichen dieser Endstellung in ihrer Anfangslage durch Drehrichtungsumkehr zurückgeschwenkt werden. Durch diese Schwenkbewegung um höchstens etwa 180° ergibt sich eine konstruktiv einfache Zu- beziehungsweise Ableitung des Wassers für die Kollektoren, z.B. über flexible Schläuche.A modified embodiment provides that the collectors -Holder carries out a back and forth swivel movement coordinated with the course of the day of the sun. Included the collectors run in their position during the day until sunset, roughly corresponding to the position of the sun, while they are swiveled back in their initial position by reversing the direction of rotation when this end position is reached. By this pivoting movement by a maximum of approximately 180 ° results in a structurally simple supply and discharge of the water for the collectors, e.g. via flexible hoses.

Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher erläutert.The following is the invention in its essential details explained in more detail with reference to the drawing.

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Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine Aufsicht sowieFig. 1 is a plan view and

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Kollektorenanordnung.Fig. 2 is a side view of a collector arrangement.

Eine in Figur 1 und 2gezeigte Kbllektorenanordnung 1 weist im wesentlichen ein Trägergestell 2 sowie eine Halterung 3 für mehrere, im Ausführungsbeispiel sechs Kollektoren 4 auf. Im dargestellten Beispiel ist die qesamte Solarkollektoren-Falterung 3 um ein^ vertikale Achse A gemäß dem Pfeil Pf 1 in Figur 1 schwenkbar gelagert. Dadurch können die auf der Halterung 3 montierten Kollektoren 4 dem jeweiligen Sonnenstand zwischen Sonnenaufgang und Sonnenuntergang nachgeführt werden. Dazu ist die Kollektoren-Halterung 3 mittels einer Drehlagerung 5 mit dem Trägergestell 2 verbunden. Als Drehantrieb ist hier ein Motor 6,insbesondere ein elektrischer Getriebemotor vorgesehen, der über ein Antrifebsritzel 7 mit einem Drehkranz 8 kämmt, der seinerseits mit der Kollektoren-Halterung 3 verbunden ist.A Kbllektor arrangement 1 shown in Figure 1 and 2 has essentially a support frame 2 and a holder 3 for several, in the exemplary embodiment six collectors 4. In the illustrated Example is the entire solar collector folding 3 around a ^ vertical axis A according to the arrow Pf 1 pivotally mounted in FIG. As a result, the collectors 4 mounted on the holder 3 can correspond to the respective position of the sun can be tracked between sunrise and sunset. For this purpose, the collector bracket 3 is by means of a Rotary bearing 5 is connected to the support frame 2. The rotary drive here is a motor 6, in particular an electric one Gear motor provided, which has a drive pinion 7 with a turntable 8 meshes, which in turn is connected to the collector holder 3.

Neben der Drehbewegung der Kollektoren-Halterung 3 um die Achse A gemäß dem Pfeil Pf 1 lassen sich zusätzlich die einzelnen Kollektoren 4 noch um etwa horizontale Achsen verschwenken. Dadurch ist eine Verstellung in der Schräglage der Kollektoren insbesondere auch in Anpassung an den in der Höhenlage jahreszeitlich unterschiedlichen Sonnenverlauf möglich. In Figur 2 ist erkennbar, daß die einzelnen Kollektoren 4 mittels einem Verstellgestänge 9 miteinander verbunden sind, um eine synchrone - Verstellung der Kollektoren um ihre etwa horizontalen Achsen zu ermöglichen. Das Verstellgestänge 9 kann sowohl von Hand betätigt und in der jeweils gewünschten Lage festgelegt werden, als auch mit einem Motor-Antrieb verbunden sein. Im letzteren Falle kann der Motor für die Drehung um die etwa vertikale Achse als auch gegebenenfalls der Motor für die Verschwenkbewegung derIn addition to the rotary movement of the collector bracket 3 to the Axis A according to the arrow Pf 1, the individual collectors 4 can also be moved around approximately horizontal axes pivot. As a result, an adjustment in the inclined position of the collectors is in particular also adapted to the seasonal variations in the altitude of the sun possible. In FIG. 2 it can be seen that the individual collectors 4 are connected to one another by means of an adjusting rod 9 are to enable a synchronous - adjustment of the collectors around their approximately horizontal axes. The adjustment linkage 9 can be operated by hand and set in the desired position, as well as with a Be connected to the motor drive. In the latter case, the motor can rotate around the approximately vertical axis as well possibly the motor for the pivoting movement of the

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Kollektoren 4 um eine etwa horizontale Achse mit einer Nachführsteuerung verbunden sein, die eine Meßeinrichtung für den jeweiligen Sonnenstand aufweist. Dadurch ist eine praktisch optimale Nachführung der Kollektoren entsprechend dem jeweiligen Sonnenstand ermöglicht, wobei gleichzeitig sowohl eine seitliche als auch eine Höhen-Nachführung erfolgt. Die einzelnen Kollektoren 4 sind dadurch bei jedem Tages-Sonnenstand der Sonne etwa in einem rechten Winkel zugewandt, was die größtmögliche Wärmestrahlungsabsorbtion ergibt. Insbesondere bei nur wenigen Kollektoren 4 kann auch eine Einzelverstellung jeweils um die etwa horizontalen Achsen vorgesehen sein.Collectors 4 around an approximately horizontal axis with a tracking control be connected, which has a measuring device for the respective position of the sun. This makes one practical allows optimal tracking of the collectors according to the respective position of the sun, while at the same time both lateral as well as height tracking takes place. The individual collectors 4 are thereby at every daytime position of the sun facing the sun approximately at a right angle, which results in the greatest possible heat radiation absorption. Especially with Only a few collectors 4 can also be individually adjusted around the approximately horizontal axes.

Durch das Nachführen der Kollektoren 4 entsprechend dem jeweiligen Sonnenstand läßt sich die Sonnenstrahlung wesentlich besser ausnützen, so daß ein wesentlich höherer Wirkungsgrad gegeben ist. Bei etwa gleicher Kollektoren-Fläche wie bisher ist somit eine höhere Leistungsfähigkeit gegeben oder aber man kann bei entsprechend kleinerer Ausbildung der Kollektoren etwa die gleiche Leistung wie bisher erreichen. Insbesondere im Hinblick auf die häufig größeren Gewichte von Kollektoren ist dies von wesentlicher Bedeutung. Außerdem ist auch eine wesentliche Kosteneinsparung dadurch möglich.By tracking the collectors 4 according to the respective In the position of the sun, the solar radiation can be used much better, so that there is a much higher degree of efficiency is. With approximately the same collector area as before, a higher performance is given or one can achieve roughly the same performance as before with a correspondingly smaller design of the collectors. Especially with regard to This is essential for the often larger weights of collectors. Besides, it is also an essential Cost savings possible as a result.

Ggf. kernen hintereinander liegende Kollektoren 4 auf der Halterung 3 auch stufenförmig höhenversetzt angeordnet sein, so daß auch bei niedrigem Sonnenstand eine Abschattung der ab der zweiten Reihe angeordneten Kollektoren weitgehend vermieden wird. Auch dies trägt zu einer Wirkungsgradverbesserung bei.If necessary, collectors 4 lying one behind the other cores on the bracket 3 can also be arranged with a stepped height offset, so that even when the sun is low, there is a shadowing effect from the second Collectors arranged in a row is largely avoided. This also contributes to an improvement in efficiency.

Erwähnt sei noch, daß neben dein in den Figuren gezeigten Aufbau, wie er insbesondere für größere Anlagen vorteilhaft ist, auch eine Anordnung mit direkt auf einer Getriebemotorwelle sitzenden KoI-lektorenhalterung vorgesehen sein kann. Dadurch ist dann ein besonders einfacher Aufbau vorzugsweise für kleinere Anlagen möglich. It should also be mentioned that in addition to the structure shown in the figures, as it is particularly advantageous for larger systems, also an arrangement with a KoI-lektorenhalterung seated directly on a geared motor shaft can be provided. As a result, a particularly simple structure is then possible, preferably for smaller systems.

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Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander wesentliche Bedeutung haben.All of the features shown in the description, the claims and the drawing can be used both individually and in any combination with one another are of essential importance.

PatentanwaltPatent attorney

Claims

Expectations

Bracket for one or more solar panels, preferably with a support frame, characterized in that the collector holder (3) can be pivoted at least in one plane.

Holder according to claim 1, characterized in that the collector holder (3) is pivotable at least about a vertical axis and in particular a drive for aligning with the respective position of the sun.

Bracket according to claim 1 or 2, characterized in that the collectors (4) both around an approximately vertical and are pivotably mounted about a horizontal axis.

Holder according to one or more of Claims 1 to, characterized in that the collector holder (3) is connected to the support frame (2) or the like by means of a rotary bearing (5) and has a turntable (8), which meshes with a drive pinion (7) of a motor (6), preferably a gear motor.

Ήalterung according to claim 4, characterized in that the transmission between the motor (6) and the turntable (8) is provided in such a way that the speed of the collector

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gate bracket C3) about one turn per 24 hours amounts to.

6. Holder according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the collectors C4) on the Bracket C3) in its inclined position about horizontal Axes can be swiveled at least adjustable and preferably by means of an adjustment drive (adjustment linkage (9)) are connected to each other.

7. Holder according to one or more of claims 1 to

6, characterized in that at least the motor (6) for the rotation about the approximately vertical axis (A) is connected to a tracking control, which is a measuring device for the respective position of the sun.

8. Holder according to one or more of claims 1 to

7, characterized in that at least at the starting point, at which the collectors C4) face approximately the area of sunrise, a limit switch or the like is provided.

9. Holder according to one or more of claims 1 to

8, characterized in that the collector holder (3) performs a continuous rotational movement.

10. Holder according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the 'olectors-holder (3) carries out a back and forth pivoting movement that is coordinated with the course of the day of the sun.

11. Holder according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that collectors (4) lying one behind the other on the holder (3) are offset in height in an approximately stepped manner are arranged.

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