EP3311078A2 - Solarvorrichtung - Google Patents

Solarvorrichtung

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Publication number
EP3311078A2
EP3311078A2 EP16733010.9A EP16733010A EP3311078A2 EP 3311078 A2 EP3311078 A2 EP 3311078A2 EP 16733010 A EP16733010 A EP 16733010A EP 3311078 A2 EP3311078 A2 EP 3311078A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
solar
carrier
movement
solar device
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16733010.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Pfahl
Reiner Buck
Phillip-Jonathan LIEDKE
Fabian GROSS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Publication of EP3311078A2 publication Critical patent/EP3311078A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/77—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with flat reflective plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/82—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors characterised by the material or the construction of the reflector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F24S30/452—Vertical primary axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/13—Transmissions
    • F24S2030/135—Transmissions in the form of threaded elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/14—Movement guiding means
    • F24S2030/145—Tracks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/18—Load balancing means, e.g. use of counter-weights
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/40—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules using plate-like mounting elements, e.g. profiled or corrugated plates; Plate-like module frames 
    • 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar device which is used for example in a solar power plant.
  • the present invention has for its object to provide a solar device, which is simple and inexpensive.
  • the use of large quantities of expensive material should be avoided without compromising the stability and reliability of the solar device.
  • a solar device for receiving and / or transmitting solar radiation comprising:
  • a movement device for moving the support device together with the solar element arranged thereon for adapting the orientation of the solar element to a current sun position.
  • the carrier device comprises a carrier plate which comprises a sandwich element.
  • the sandwich element preferably comprises a sandwich core and two cover layers, between which the sandwich core is arranged.
  • the carrier plate is formed by the sandwich element.
  • a cover layer can be formed, for example, from a, in particular coated, paper material or from metal material or from plastic material, in particular fiber-reinforced plastic material, from a concrete material and / or from a foam material.
  • a cover layer is formed from a metal sheet, in particular a steel sheet.
  • the solar element preferably has a thickness of at most about 3 mm, for example at most about 2 mm, in particular at most about 1 mm.
  • the solar element is arranged on the carrier plate, in particular materially and / or over a large area connected to the carrier plate.
  • one of the two cover plates of the sandwich element is formed by the solar element.
  • the support plate and the solar element thus preferably form a single component, in particular an integrated component.
  • the sandwich core may, for example, have a honeycomb structure and / or a wave structure and / or a zigzag structure and / or a lattice structure. It may be advantageous if between the cover layer and / or the sandwich core on the one hand and the solar element on the other hand a flexible, resilient and / or elastic intermediate layer is arranged. As a result, preferably a hail impact resistance of the solar device can be optimized.
  • the sandwich core comprises a paper material and / or a plastic material and / or concrete and / or a foam material.
  • the paper material is in particular paper, cardboard or cardboard.
  • the plastic material is, for example, polyethylene or polyethylene terephthalate.
  • recycling material may be provided as plastic material.
  • plastic disposable bottles, in particular of polyethylene terephthalate, are cut into rings and connected together to produce the sandwich core.
  • the sandwich core has a honeycomb structure or grid structure formed of concrete and / or formed.
  • a remote from the solar element rear cover layer is then preferably also formed of concrete.
  • the sandwich core one of a
  • Foam material in particular a foam plate, cut and / or shaped honeycomb structure, zig-zag structure or lattice structure.
  • a foam board is cut into zigzag strips and that these strips are joined together to produce a grid structure, zig-zag structure and / or honeycomb structure.
  • the sandwich core is preferably formed from a coated paper material.
  • the paper material is preferably a sheet-like material in an initial state, which is provided on two sides with a water-impermeable coating.
  • the coating is preferably provided only on a surface of the paper material.
  • the paper material is preferably not soaked, that is not continuously filled with a coating material.
  • the coating may comprise, for example, a plastic material, in particular polyethylene, and / or a metal material, in particular aluminum, or may be formed from a plastic material, in particular polyethylene, and / or a metal material, in particular aluminum.
  • the sandwich core is formed by shaped strips of paper material, in particular coated paper material.
  • the strips preferably have a zig-zag shape or a wave shape or a lattice shape or a honeycomb shape.
  • the paper material has cut surfaces at least in sections, which result in particular from the cutting of strips.
  • the cut surfaces are preferably applied to the cover layers of the sandwich element and glued to the same.
  • the cut surfaces are preferably sealed, in particular impermeable to water. It may be favorable if the sandwich core comprises a plurality of shaped strips of paper material, which are directly connected to each other, in particular adhesively bonded.
  • the paper material preferably comprises paper, paperboard or cardboard, in particular milk carton paper, milk carton and / or milk carton.
  • the coating of the paper material preferably serves the weather resistance and has no supporting function in the assembled state of the solar device.
  • Solar element is designed in several parts.
  • the plurality of parts of the solar element are preferably fixedly connected to one another, in particular such that the solar element can transmit tensile forces and / or compressive forces over its entire extent.
  • the solar device preferably has connecting elements.
  • the plurality of parts of the solar element along the main extension directions of the solar element which is in particular flat, connected to each other by means of the connecting elements.
  • the several parts of the solar element are preferably connected to one another by means of connecting elements, in particular mirror elements or glass elements, for example glued.
  • the connecting elements are in particular mirror strips or glass strips, which at joint areas between two parts of the solar element are arranged and in particular each adjacent part of the solar element partially, in particular slightly overlap.
  • a connecting element to understand which has a much greater compared to the width and height length.
  • the length is at least about five times the width and / or at least about ten times the thickness / height.
  • the plurality of parts of the solar element by means of a separate cover layer on which the plurality of parts are arranged, are interconnected, in particular force-transmitting, so that the solar element together with the separate cover layer over the entire Extension can transmit tensile forces and / or pressure forces.
  • the solar device preferably comprises a control device for
  • the control device is preferably designed and set up such that by means of the control device a deviation from one of the
  • Detected sensor device actual orientation is determined by a predetermined target orientation.
  • control device is preferably designed and set up such that the movement device is controlled by means of the control device such that the solar element is brought into the desired orientation by means of the control device.
  • the sensor device is in particular a position sensor. Further details can be found, for example, in WO 2008/058866 A1, whose content is hereby incorporated by reference in its entirety to the subject of the present description.
  • control device and / or the sensor device is preferably an automatic tracking of the solar device, in particular of the solar element, realized or realized.
  • the movement device comprises a bearing ring which can be placed or laid on a floor in particular and / or on which guide rollers of the movement device rest and / or roll.
  • the soil is in particular a surface of the earth, for example a
  • the bearing ring may for example be formed of concrete and / or a metal material or comprise concrete and / or a metal material.
  • the bearing ring is a metal ring on which the guide rollers of the movement device rest and / or roll.
  • Any concrete material referred to in this application and the appended claims may be, for example, a conventional concrete material and / or a concrete material having a thermal expansion similar to that of glass.
  • a bearing ring in particular a bearing ring made of a concrete material, can be produced, for example, by first drawing a circle or ring around a central point, in particular a ramming rod. This circle or ring is then used to make an annular foundation. To the central point, in particular the Rammstab, can then For example, a scraper are guided around to produce a flat and symmetrical surface of the bearing ring.
  • the bearing ring has, for example, a diameter of at least about 5 m, for example at least about 7 m.
  • the movement device comprises a roller device suitable for the size of the bearing ring, by means of which the
  • Carrier device is movable relative to the bearing ring.
  • the roller device comprises in particular one or more roller elements, in particular guide rollers and / or drive rollers.
  • the roller elements preferably interact with the bearing ring, in particular the roller elements are guided on the bearing ring.
  • roller elements are provided, which roll on an upper side of the bearing ring.
  • two or three or more roller elements are provided, which roll on a radially inward side of the bearing ring.
  • roller elements are provided, which roll on a radially outer side of the bearing ring.
  • the roller device preferably comprises at least one driven roller element.
  • the driven roller element is in particular a drive roller.
  • roller elements are designed to be off-road, so that in particular a wide running surface is used for avoidance of unwanted sinking into the ground is provided.
  • a separate bearing ring can be dispensed with. A simple leveled soil can then suffice.
  • the carrier device together with the solar element is preferably rotatable about a vertical axis.
  • the vertical axis is in particular an axis of symmetry of a bearing ring.
  • the movement device comprises a supporting pillar for anchoring the solar device in a ground.
  • the soil is also here in particular a soil.
  • the supporting pillar is preferably a ramming bar which can be driven into the ground for anchoring.
  • a tapered trained, elongated and material conditionally stable buttress is provided.
  • the buttress has a length of at least about 1.50 m, in particular at least about 2 m.
  • a diameter is preferably at least about 40 mm, for example at least about 50 mm.
  • a pivot bearing by means of which in particular the support device of the solar device is arranged relative to the support pillar rotatably on the same.
  • the movement device comprises a triangular, in particular tetrahedral, chassis.
  • the movement device may for example have a triangular base frame, which is mounted with all three corners on roller elements.
  • the base frame may be supported at two corners on roller members and at a third corner on the buttress.
  • Two corners of the base frame are preferably used to connect two corner regions of the solar element.
  • the further corner of the base frame preferably serves to arrange a load-bearing element and / or an elevation drive for tilting the solar element about a horizontal axis.
  • the solar element is preferably mounted close to the ground, in particular by means of the movement device mounted near the ground.
  • a vertical component of large air vortices is low, so that a wind load, which acts on the solar element, low fails.
  • a maximum distance of the solar element from a bottom is preferably at most about half, more preferably at most about one third, preferably at most about one fifth, a maximum height or width or length of the solar element.
  • the solar element is mounted centrally with respect to a transverse direction and / or a longitudinal direction and / or on at least two corner regions.
  • the solar element is mounted centrally on a side edge and on two corner regions, wherein the corner regions are not corner regions of that side edge on which the solar element is mounted.
  • the solar element is preferably mounted by means of a three-point bearing. It can be provided that the movement device comprises a pivoting device, by means of which the solar element is movable such that a center of mass of the solar element is raised or lowered when the solar element moves, in particular pivoted, is.
  • a horizontal pivot axis, about which the solar element is pivotable, is preferably arranged in the region of a lower edge of the solar element.
  • Another pivot axis is preferably the vertical axis, which is predetermined by a buttress and / or the axis of symmetry of the bearing ring.
  • the movement device is designed in particular as a carousel chassis.
  • a storage and / or support of the solar element is preferably carried out in at least one bearing point via a lever arm, in particular a supporting element and / or a support element.
  • An elevation drive for lifting and / or pivoting the solar element preferably comprises a motor, for example an electric motor.
  • a chain or belt drive is preferably provided, wherein a chain or a belt forms a drive element of the elevation drive.
  • the drive element is preferably designed as a circumferential, annularly closed drive element.
  • the supporting element or support element is designed as a U-profile, in which the drive element is movably mounted.
  • the drive element is preferably fixedly connected to the carrier element or solar element, in particular centrally in the region of a side edge, so that the solar element can be moved, in particular pivoted, by a movement of the drive element.
  • the supporting element in particular the support element, is preferably arranged pivotably on a base frame of the movement device.
  • the solar element is preferably movable along the supporting element, in particular of the support element.
  • the elevation drive preferably comprises one or more transmission stages, for example chain transmission stages.
  • a counterweight of the movement device is preferably arranged on the drive element.
  • the counterweight and the support element or solar element are preferably arranged on the drive element such that their movements are opposite in direction with respect to the direction of gravity when the drive element is moved.
  • the bearings of the pinion can be mounted on sleeves which are displaceable on the rod and z. B. can be fixed by means of grub screws.
  • the chains are tensioned in a cost effective manner. If the chains wear, they can be re-tensioned. However, since the chains only have to perform a few rounds and since only maximum load occurs with certain rare wind loads, this will only rarely or possibly not be required. In addition, a comparatively large game is allowed anyway, since at a slightly lower mass of the counterweight than required, the elevation drive is biased as it were and since the lever arm is very long.
  • chain gear stages can be provided with a similar clamping device.
  • the elevation drive can preferably be supplied with energy by means of a self-sufficient energy supply.
  • the solar device thus preferably comprises a self-sufficient power supply for the elevation drive.
  • the power supply preferably comprises a photovoltaic module and / or a storage for electrical energy.
  • the power supply is preferably coupled to the elevation drive to provide energy, in particular electrical energy, for its operation.
  • the movement device comprises a movable counterweight, which is movable by means of the pivoting device and which is coupled to the solar element and / or the carrier element such that a common center of gravity of the counterweight and the solar element and / or the carrier element is substantially independent from a lifting or lowering movement of the center of gravity of the solar element and / or the carrier element remains at least approximately at a constant height.
  • the counterweight preferably comprises a container for receiving weight material, for example sand, stone material, water, etc.
  • the cable pulling device is formed in particular by the drive element of the elevation device.
  • the cable pulling device comprises a deflection roller, so that an opposite movement of the solar element and / or the
  • Carrier element on the one hand and the counterweight on the other hand can be realized.
  • the counterweight on a supporting element of the moving device for example, on a support element, is movably guided.
  • the load-bearing element is movable up and down along the support element.
  • the movement is in particular parallel to the direction of gravity or obliquely aligned thereto.
  • the counterweight can be brought into a securing position, for example for securing the solar device in the event of a storm.
  • the counterweight is preferably movable downwards in the vertical direction, although preferably the solar element and / or the carrier element have already been brought into the lowest possible and / or horizontal position.
  • the counterweight is preferably automatically and / or motor-driven, in particular by means of the elevation drive, again brought into an operating position.
  • the counterweight is preferably coupled to the drive element and / or decoupled from the same, in particular in order to be brought into the securing position and / or the operating position (securing position, operating position).
  • the solar element is for example a mirror.
  • the solar element is a photovoltaic element.
  • the solar device is preferably designed as a heliostat or as a photovoltaic tracker or comprises a heliostat or a photovoltaic tracker.
  • the present invention further relates to a method for producing a solar device, in particular a carrier plate of a carrier device of a solar device.
  • the invention is in this respect the task of providing a method by which a solar device is simple and inexpensive to produce.
  • This object is achieved, for example, in that a carrier plate of a carrier device for receiving a solar element of the solar device is produced as a sandwich element.
  • a sandwich core having one or more of the above features of a sandwich core is produced.
  • cover layers are arranged on the sandwich core, the cover layers preferably having one or more of the features of the cover layers described above.
  • a solar device according to the invention can be produced by means of the method according to the invention.
  • the object underlying the invention is further achieved in that a movement device of the solar device is provided, which in particular comprises a roller device with roller elements.
  • the solar device is preferably mounted such that a solar element of the solar device is arranged close to the ground.
  • the soil, in particular the soil, in the region in which the solar device is to be constructed, is preferably processed, in particular planed.
  • Roller elements of the roller device can preferably roll on the floor.
  • the bearing ring can be cast, for example, as a concrete ring on site.
  • a mounting and / or mounting of the solar device by means of a supporting pillar can be provided.
  • the supporting pillar is designed, for example, as a piling rod and is rammed into the ground in order to form a stable base for the solar device.
  • the methods described can have individual or multiple features which are described in connection with the device.
  • the movement device comprises a roller device, by means of which the solar device rests and / or rolls on a floor, in particular ground.
  • the roller device preferably comprises a plurality, for example two, roller elements, which are formed on terrain.
  • the movement device comprises a roller device which is adaptable to a temporally or spatially varying ground.
  • the movement device allows unhindered operation and / or unimpeded use of the solar device even when a floor, in particular a ground on which roller elements of the roller device rest and / or roll, changes over time, for example lifts or lowers locally.
  • the solar device comprises a sensor device, by means of which a temporal or spatial change of the soil can be determined.
  • a temporal or spatial change of the ground during the movement of the carrier device and / or during the alignment of the solar element to a current sun position can be considered and / or compensated, in particular based on measured values determined by the sensor device ,
  • a temporal or spatial change of the soil is determined and taken into account in further operation of the solar device by suitable adjustment of the orientation by means of the control device.
  • the solar device comprises a storage device for depositing the carrier device, in particular a carrier plate of the carrier device, together with the solar element arranged thereon on a base.
  • the storage device preferably comprises one or more storage elements, which are in particular designed as storage blocks.
  • One or more storage elements are preferably arranged at least in a storage state of the solar device radially outside a path of movement of roller elements of a roller device of the solar device.
  • one or more storage elements in particular all storage elements, at least in a storage state of the solar device on the movement path or radially within a movement path of Rollenelemeneten a roller device of the solar device are arranged.
  • One or more storage elements are preferably fixed to the carrier element, in particular to a carrier plate, the carrier device.
  • the one or more storage elements are in particular permanently arranged on the carrier element, in particular the carrier plate.
  • one or more storage elements in particular all storage elements, fixed to the ground, in particular permanently arranged on the ground, are.
  • one or more storage elements in particular all storage elements, are arranged in mutually different corner regions of a carrier element, in particular a carrier plate, of the carrier device or come to rest thereon.
  • the carrier device in particular a carrier plate of the carrier device, together with the solar element arranged thereon. ments by means of the movement device and by means of the storage device in a secure position can be locked.
  • the support device in particular a support plate of the support device, together with the solar element arranged thereon by means of an elevation drive of the movement device against one or more roller elements of a roller device of the movement device and / or against one or more storage elements of a storage device can be tensioned.
  • the carrier device in particular the carrier plate of the carrier device, can preferably be tightened by means of the elevation drive on a ground, in particular ground.
  • the carrier device in particular the carrier plate of the carrier device, is preferably supported on a plurality of, for example four, corner regions on a floor, in particular the ground, and is tensioned in the center of gravity by means of the elevation drive in the direction of gravity downward.
  • the carrier device in particular a carrier plate of the carrier device, together with the solar element arranged thereon, can be brought into locking engagement with one or more depositing elements of a depositing device by rotation about an axis of rotation of the solar device, in particular against lifting upwards against the direction of gravity is.
  • a hooking or other locking may be provided.
  • the solar device comprises a support member of the movement device.
  • the support element is preferably guided or guided through the carrier device, in particular a carrier plate of the carrier device, and the solar element arranged thereon.
  • the support element can be guided or passed through substantially centrally through the carrier device, in particular the carrier plate of the carrier device.
  • the support element protrudes at different distances from the carrier device, in particular the carrier plate.
  • the carrier device in particular a carrier plate of the carrier device, and the solar element arranged thereon comprise a passage opening, in particular centrally arranged, for the passage of the support element.
  • centered is, in particular, a region in which the diagonals of the, for example, rectangular carrier element of the carrier device, in particular of the carrier plate of the carrier device, intersect.
  • the support element is preferably part of an elevation drive of the movement device.
  • a drive element is guided displaceably on the support element.
  • the drive element is engaged in particular with the carrier element, in particular the carrier plate, of the carrier device, so that ultimately the solar element can be brought into different elevation positions by movement of the drive element relative to the support element.
  • the support element is, for example, a rod-shaped U-profile or I-profile or comprises such a rod-shaped U-profile or I-profile.
  • An I-profile is in particular a so-called double T-profile.
  • the support element is designed to be variable in length, for example as a telescopic rod or as a scissor lift element.
  • the support element is preferably on the one hand on the ground, in particular the ground, for example, on a pillar, set, in particular articulated determined.
  • the support element is preferably fixed on the other hand on the carrier element of the carrier device, in particular articulated.
  • the support element may in particular end at a rear side facing away from the solar element of the support element and / or be fixed thereto, in particular be articulated.
  • the support element ends at a solar element
  • the carrier element together with the solar element arranged thereon can preferably be brought into different elevation positions, in particular can be raised and lowered.
  • the length variation of the support element can preferably take place automatically, for example by motor, in particular electrically, and / or hydraulically.
  • the support element can be locked, in particular by a fixed connection with a supporting pillar or ramming rod Anchoring the solar device in a ground.
  • the support element is preferably secured against unwanted kinking or other movement.
  • Fig. 1 is a schematic perspective view of a first embodiment of a solar device in which a solar element by means of a pivoting device and a roller device is aligned relative to a current sun position, the roller device preferably comprises off-road roller elements, so that they can roll on a ground;
  • FIG. 2 is a schematic side view of the solar device of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a of FIG. 2 corresponding schematic side view of
  • Fig. 4 is a corresponding to FIG. 2 schematic representation of
  • Fig. 5 is a corresponding to FIG. 2 schematic representation of
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of a second embodiment of a solar device in which a bearing ring is provided, on which roll the roller elements;
  • Fig. 7 is an enlarged view of the area VII in Fig. 6;
  • FIG. 8 is a of FIG. 1 corresponding schematic perspective
  • FIGS. 1-5 illustrated first embodiment of a solar device 100 as a whole is formed, for example, as a heliostat 102 or as a Photovoltaiktracker 104.
  • the solar device 100 thus serves in particular for use in a solar power plant in order to use solar energy for generating electrical energy.
  • the solar device 100 comprises a solar element 106, which is acted upon in the state of use of the solar device 100 with solar radiation (solar radiation).
  • the solar element 106 is used in a trained as a heliostat 102 solar device 100 in particular the reflection of solar radiation.
  • the solar element 106 is then in particular a mirror 108.
  • the solar element 106 is in particular a photovoltaic element 110.
  • the solar device 100 preferably comprises a carrier device 112 for receiving the solar element 106.
  • a movement device 114 is provided for moving the carrier device 112 and the solar element 106 arranged thereon.
  • the movement device 114 is in particular an orientation of the
  • Solar element 106 adaptable to a current position of the sun.
  • the carrier device 112 preferably comprises a carrier element 116, in particular a carrier plate 118.
  • the support plate 118 is preferably formed as a sandwich element 120 and as such comprises a sandwich core 122 which is surrounded by two cover layers 124.
  • the sandwich core 122 may be, for example, a wave structure, a
  • sandwich core 122 is, for example, coated paper, cardboard or cardboard, concrete, plastic and / or a foam material into consideration.
  • a cover layer 124 facing away from the solar element 106 is formed, for example, from a metal sheet, in particular a sheet steel.
  • a cover layer 124 facing the solar element 106 may, for example, be formed by the solar element 106 itself.
  • the cover layer 124 and the solar element 106 are then formed in particular as a single component of the sandwich element 120.
  • the solar element 106 is designed in several parts.
  • a plurality of mirror parts can be combined to form a total mirror surface.
  • the parts 126 of the solar element 106 are preferably fixedly connected to one another, for example by means of connecting elements (not shown), so that tensile forces and compressive forces can be transmitted by means of the solar element 106 over its entire extent. As a result, a stability of the entire sandwich element 120 can be increased.
  • the solar element 106 and the solar panel 106 facing cover layer 124 are mutually different elements.
  • the solar element 106 is then in particular fixedly arranged on the cover layer 124, for example fixed to the same cohesively.
  • an intermediate layer (not shown) is arranged between the solar element 106 and the cover layer 124.
  • This intermediate layer is preferably elastic and / or flexible and / or flexible in order to optimize a hail impact resistance of the solar device 100.
  • the solar element 106 is movable by means of the movement device 114 about two axes in order to adjust the desired orientation relative to the sun.
  • the axles will hereinafter be referred to as rotation axis 128 and pivot axis 130.
  • the axis of rotation 128 results in particular from the fact that the solar device 100 comprises a supporting pillar 132 which is designed, for example, as a ramming rod 134 and can be arranged almost completely, in particular at least 80%, for example at least approximately 90%, buried in a ground.
  • the ram rod 134 is in particular hineinrammbar in the ground.
  • a hinge 136 is arranged.
  • the axis of rotation 128 is predetermined.
  • a connection between the supporting pillar 132 and a base frame 138 of the solar device 100 is formed by means of the rotary joint 136.
  • the base frame 138 is rotatably mounted on the supporting pillar 132 due to the pivot joint 136 about the axis of rotation 128.
  • the base frame 138 is formed in particular substantially triangular. At a corner region 140 of the base frame 138, the pivot joint 136 is preferably fixed.
  • the two further corner regions 140 of the base frame 138 are preferably arranged on the carrier element 116, in particular the carrier plate 118.
  • an articulated arrangement of the corner regions 140 of the base frame 138 is provided on the carrier elements 116, so that the carrier element 116 together with the solar element 106 arranged thereon can be pivoted about the preferably horizontal pivot axis 130.
  • the base frame 138 is also preferably provided with two roller elements 142.
  • the roller elements 142 are in particular part of a roller device 144 of the movement device 114.
  • the roller device 144 By means of the roller device 144, the base frame 138, together with the support element 116 and the solar element 106 arranged thereon, and preferably together with all other elements of the solar device 100, with the exception of the support pillar 132, can be rotated about the rotation axis 128.
  • a driven roller element 142 is provided.
  • the roller elements 142 can, for example, roll on a floor, in particular a leveled ground.
  • the roller elements 142 are then designed in particular all-terrain, in order to avoid unwanted sinking of the solar device 100 in the ground.
  • a large bearing surface of the roller elements 142 is provided.
  • the carrier element 116 in particular the carrier plate 118, is preferably also connected at a further point to the movement device 114, in particular mounted on the same.
  • the movement device 114 comprises a support element 146, which is substantially rod-shaped and, for example, is arranged to pivot about a horizontal additional axis on or in the region of the rotary joint 136.
  • the support element 146 is designed, for example, as a rod-shaped profile tube 148 and serves to receive a drive element 150.
  • the drive element 150 is, for example, a rotatable within the profile tube 148 and preferably axially mounted at its two ends Drive spindle or a rope or a chain, which is guided within the profile tube 148.
  • the profile tube 148 may be open, for example, one-sided or two-sided.
  • the profile tube 148 is designed, for example, as a U-profile or as an I-profile (double T-profile).
  • the drive element 150 is guided in the interior of the profile tube 148.
  • the solar device 100 in particular the movement device 114, preferably further comprises a deflection roller 152, over which the drive element 150 is guided, so that the drive element 150 in a movement thereof relative to the support member 146 partially in the one direction along the support member 146 and partially in the other direction along the support member 146 is movable.
  • the drive element 150 is preferably connected to the carrier element 116, in particular the carrier plate 118.
  • the drive element 150 is fixed centrally on a side edge 154 of the carrier element 116, in particular the carrier plate 118.
  • the entire carrier element 116 together with the solar element 106 arranged thereon can thus be moved, in particular about the pivot axis 130
  • the side edge 154 of the carrier element 116 and of the solar element 106 arranged thereon can be raised or lowered.
  • this is a pivoting device 158 for pivoting the
  • the movement device 114 preferably further comprises a counterweight 160, which is preferably coupled to the drive element 150.
  • a coupling with the drive element 150 is provided such that the counterweight 160 and the carrier element 116 are provided with respect to an extension direction of the drive element 150 on mutually different sides of the deflection roller 152.
  • the movement of the counterweight 160 on the one hand and the movement of the carrier element 116 together with the solar element 106 arranged thereon are thus preferably in opposite directions.
  • a mass of the counterweight 160 is preferably selected so that a common center of gravity of the counterweight 160, the carrier element 116 and the solar element 106 remains at least approximately at a constant height with respect to the direction of gravity during a movement of the drive element 150.
  • the counterweight 160 may comprise a container 162 which may be filled as required with a material, for example sand, water, stone material, etc.
  • the solar device 100 preferably further comprises one or more additional elements 164, for example a control device 166 and / or a sensor device 168.
  • additional elements 164 can be made in particular an optimization of the solar device 100 in terms of their operation.
  • the carrier element 116 together with the solar element 106 arranged thereon, can be brought into different pivot positions by means of the pivoting device 158, in particular an optimum adaptation to a current one
  • the carrier element 116 together with the solar element 106 arranged thereon, can be flattened, in particular, completely horizontally.
  • the counterweight 160 is arranged at a maximum height.
  • the position of the carrier element 116 and of the solar element 106 arranged thereon is then particularly suitable in the event of a storm in order to avoid undesired damage due to the wind load.
  • the counterweight 160 can be brought into the securing position shown in FIG. 5, for example, by unhooking or notching thereof.
  • a second embodiment of a solar device 100 shown in FIGS. 6 and 7 differs from that shown in FIGS. 1 to 5 essentially in that the roller elements 142 of the roller device 144 do not roll on a leveled ground.
  • a bearing ring 170 for example made of concrete, is provided on which the roller elements 142 roll.
  • the roller elements 142 roll on an upper side 172 of the bearing ring 170.
  • roller device 144 comprises additional roller elements (not shown) which roll on an inner side 174 and / or on an outer side 176 of the bearing ring 170.
  • the base frame 138 is not fixed in a corner region 140 on the supporting pillar 132. Rather, in the in Figs. 6 and 7 illustrated embodiment of the solar device 100, a central fixing of the base frame 138 is provided on the support pillar 132.
  • a respective roller element 142 is provided in each corner region 140 of the base frame 138 in order ultimately to support all the corner regions 140 of the base frame 138 by means of roller elements 142 on the bearing ring 170.
  • FIG. 6 and 7 illustrated second embodiment of a solar device 100 in terms of structure and function with the in Figs. 1-5 illustrated first embodiment, so that reference is made to the above description thereof in this regard.
  • a third embodiment of a solar device 100 shown in FIGS. 8 and 9 differs from that shown in FIGS. 1 to 5, essentially in that the supporting element 146 is guided through the carrier element 116 of the carrier device 112.
  • the carrier element 116 comprises in particular a substantially centrally arranged through opening 198, through which the support element 146 protrudes.
  • the support element 146 is a component of the elevation drive 156 and serves to set or lower the support element 116 together with the solar element 106 arranged thereon by pivoting it about the pivot axis 130.
  • the elevation drive 156 comprises in particular a coupling element (not shown) for coupling the carrier element 116 in the region of the passage opening 198 with a drive element 150 that is movable relative to the support element 146.
  • the carrier element 116 is in particular substantially rectangular.
  • the passage opening 198 is arranged and / or formed in particular in the region of an intersection of diagonals of the rectangular support element 116.
  • the solar device 100 comprises a storage device 200.
  • the carrier element 116 together with the solar element 106 arranged thereon can preferably be deposited on a floor, in particular a ground.
  • the solar element 106 can thereby be reliably and safely positioned, in particular in case of a storm.
  • the storage device 200 comprises in particular one or more storage elements 202, for example one or more storage blocks 204.
  • the carrier element 116 comprises a plurality, in particular four, corner regions 208.
  • the roller elements 142 of the roller device 144 are arranged. By means of these roller elements 142, the carrier element 116 is thus supported in two corner regions 208 on the ground.
  • the two further corner regions 208 are preferably each with one
  • Storage element 202 in particular a bearing block 204, provided.
  • the carrier element 116 can thus be stored in the two other corner areas 208 on the floor.
  • the carrier element 116 together with the solar element 106 arranged thereon can be pulled down in the center of gravity in the direction of gravity, resulting in a contact pressure in the corner regions 208.
  • an undesirable lifting or lifting of the carrier element 116 in the event of a storm can thereby be effectively prevented.
  • roller elements 142 are preferably formed on terrain.
  • a reliable and stable support and storage of the carrier element 116 on the ground preferably results when the storage elements 202 can be deposited on a movement path 206 or radially outside the movement path 206 on the floor.
  • the support element 116 in particular the storage elements 202, by movement of the support member 116 by means of the elevation drive 156 and / or by rotation about the axis of rotation 128 can be fixed, for example lockable or otherwise it can be secured in such a way as positively and / or non-positively against unwanted lifting.
  • the carrier element 116 can be locked in a securing position by means of the depositing device 200.
  • the third embodiment of the solar device 100 shown in FIGS. 8 and 9 is the same in structure and function as in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5, so that reference is made to the above description thereof.
  • Design and manufacturing accuracy can thereby be reduced, which ultimately can also have a significant price advantage result.

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Abstract

Um eine Solarvorrichtung bereitzustellen, welche einfach und kostengünstig aufgebaut ist, wird vorgeschlagen, dass die Solarvorrichtung Folgendes umfasst: ein mit Solarstrahlung zu beaufschlagendes Solarelement; eine Trägervorrichtung zur Aufnahme des Solarelements; eine Bewegungsvorrichtung zur Bewegung der Trägervorrichtung samt des daran angeordneten Solarelements zur Anpassung der Ausrichtung des Solarelements an eine aktuelle Sonnenposition.

Description

Solarvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Solarvorrichtung, welche beispielsweise in einem Solarkraftwerk zum Einsatz kommt.
Verschiedene Arten von Solarvorrichtungen sind beispielsweise aus den nachfolgend aufgelisteten Druckschriften und Veröffentlichungen sowie aus den darin zitierten Druckschriften und Veröffentlichungen bekannt:
Veröffentlichung A. Pfahl "Survey of Heliostat Concepts for Cost Reduction, Solar Energy Engineering 136"; Veröffentlichung R. Diver, J. Grossman "Sandwich Construction Solar Structural Facets"; Broschüre Eloplast Micheln Papierwaben und Wabenbauteile "Papierwaben für den Leichtbau";
US 4,129,360; US 4,209,231 A; WO 2008/058866 AI; WO 2010/115237 AI
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Solarvorrichtung bereitzustellen, welche einfach und kostengünstig aufgebaut ist. Insbesondere soll der Einsatz von großen Mengen teuren Materials vermieden werden, ohne die Stabilität und Zuverlässigkeit der Solarvorrichtung zu beeinträchtigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß unter anderem durch eine Solarvorrichtung zur Aufnahme und/oder Weiterleitung von Solarstrahlung gelöst, wobei die Solarvorrichtung Folgendes umfasst:
ein mit Solarstrahlung zu beaufschlagendes Solarelement;
eine Trägervorrichtung zur Aufnahme des Solarelements;
eine Bewegungsvorrichtung zur Bewegung der Trägervorrichtung samt des daran angeordneten Solarelements zur Anpassung der Ausrichtung des Solarelements an eine aktuelle Sonnenposition.
Günstig kann es sein, wenn die Trägervorrichtung eine Trägerplatte umfasst, welche ein Sandwichelement umfasst. Das Sandwichelement umfasst vorzugsweise einen Sandwichkern und zwei Decklagen, zwischen welchen der Sandwichkern angeordnet ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Trägerplatte durch das Sandwichelement gebildet ist.
Eine Decklage kann beispielsweise aus einem, insbesondere beschichteten, Papiermaterial oder aus Metallmaterial oder aus Kunststoffmaterial, insbesondere faserverstärktem Kunststoffmaterial, aus einem Betonmaterial und/oder aus einem Schaummaterial gebildet sein.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Decklage aus einem Metallblech, insbesondere einem Stahlblech, gebildet ist.
Das Solarelement weist vorzugsweise eine Dicke von höchstens ungefähr 3 mm, beispielsweise höchstens ungefähr 2 mm, insbesondere höchstens ungefähr 1 mm, auf.
Günstig kann es sein, wenn das Solarelement auf der Trägerplatte angeordnet, insbesondere stoffschlüssig und/oder großflächig mit der Trägerplatte verbunden ist.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine der beiden Deckplatten des Sandwichelements durch das Solarelement gebildet ist.
Die Trägerplatte und das Solarelement bilden somit vorzugsweise ein einziges Bauteil, insbesondere ein integriertes Bauteil.
Der Sandwichkern kann beispielsweise eine Wabenstruktur und/oder eine Wellenstruktur und/oder eine Zick-Zack-Struktur und/oder eine Gitterstruktur aufweisen. Vorteilhaft kann es sein, wenn zwischen der Decklage und/oder dem Sandwichkern einerseits und dem Solarelement andererseits eine flexible, nachgiebige und/oder elastische Zwischenlage angeordnet ist. Hierdurch kann vorzugsweise eine Hagelschlagbeständigkeit der Solarvorrichtung optimiert werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Sandwichkern ein Papiermaterial und/oder ein Kunststoffmaterial und/oder Beton und/oder ein Schaummaterial umfasst.
Das Papiermaterial ist insbesondere Papier, Pappe oder Karton.
Das Kunststoffmaterial ist beispielsweise Polyethylen oder Polyethylentereph- thalat. Beispielsweise kann als Kunststoffmaterial Recyclingmaterial vorgesehen sein . Insbesondere kann vorgesehen sein, dass Kunststoff-Einwegflaschen, insbesondere aus Polyethylenterephthalat, in Ringe geschnitten und zur Herstellung des Sandwichkerns miteinander verbunden werden.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Sandwichkern eine aus Beton geformte und/oder gebildete Wabenstruktur oder Gitterstruktur aufweist. Eine dem Solarelement abgewandte hintere Decklage ist dann vorzugsweise ebenfalls aus Beton gebildet.
Günstig kann es sein, wenn das Solarelement unmittelbar auf den Sandwichkern aufgeklebt ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Sandwichkern eine aus einem
Schaummaterial, insbesondere einer Schaumplatte, geschnittene und/oder geformte Wabenstruktur, Zick-Zack-Struktur oder Gitterstruktur aufweist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Schaumplatte in Zick-Zack- förmige Streifen geschnitten wird und dass diese Streifen zur Herstellung einer Gitterstruktur, Zick-Zack-Struktur und/oder Wabenstruktur miteinander verbunden werden. Der Sandwichkern ist vorzugsweise aus einem beschichteten Papiermaterial gebildet.
Das Papiermaterial ist vorzugsweise ein in einem Ausgangszustand flächiges Material, welches zweiseitig mit einer wasserundurchlässigen Beschichtung versehen ist.
Die Beschichtung ist vorzugsweise lediglich an einer Oberfläche des Papiermaterials vorgesehen. Insbesondere ist das Papiermaterial vorzugsweise nicht getränkt, das heißt nicht durchgängig mit einem Beschichtungsmaterial aufgefüllt.
Die Beschichtung kann beispielsweise ein Kunststoffmaterial, insbesondere Polyethylen, und/oder ein Metallmaterial, insbesondere Aluminium, umfassen oder aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere Polyethylen, und/oder einem Metallmaterial, insbesondere Aluminium, gebildet sein.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Sandwichkern durch geformte Streifen aus Papiermaterial, insbesondere beschichtetem Papiermaterial, gebildet ist.
Die Streifen weisen vorzugsweise eine Zick-Zack-Form oder eine Wellenform oder eine Gitterform oder eine Wabenform auf.
Es kann vorgesehen sein, dass das Papiermaterial zumindest abschnittsweise Schnittflächen aufweist, welche insbesondere aus dem Zuschneiden von Streifen resultieren. Die Schnittflächen sind vorzugsweise an den Decklagen des Sandwichelements angelegt und mit denselben verklebt. Hierdurch sind die Schnittflächen vorzugsweise abgedichtet, insbesondere wasserundurchlässig . Günstig kann es sein, wenn der Sandwichkern mehrere geformte Streifen aus Papiermaterial umfasst, welche unmittelbar miteinander verbunden, insbesondere verklebt, sind.
Das Papiermaterial umfasst vorzugsweise Papier, Pappe oder Karton, insbesondere Milchtütenpapier, Milchtütenpappe und/oder Milchtütenkarton.
Die Unterscheidung zwischen Papier, Pappe und Karton ergibt sich dabei vorzugsweise aus der gewählten Materialstärke.
Die Beschichtung des Papiermaterials dient vorzugsweise der Witterungsbeständigkeit und hat im montierten Zustand der Solarvorrichtung keine tragende Funktion .
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das
Solarelement mehrteilig ausgebildet ist. Die mehreren Teile des Solarelements sind vorzugsweise fest miteinander verbunden, insbesondere derart, dass das Solarelement über seine gesamte Ausdehnung hinweg Zugkräfte und/oder Druckkräfte übertragen kann.
Zur Verbindung der mehreren Teile des Solarelements weist die Solarvorrichtung vorzugsweise Verbindungselemente auf.
Insbesondere sind mittels der Verbindungselemente die mehreren Teile des Solarelements längs der Haupterstreckungsrichtungen des Solarelements, welches insbesondere flächig ist, miteinander verbunden.
Die mehreren Teile des Solarelements sind vorzugsweise mittels Verbindungselementen, insbesondere Spiegelelementen oder Glaselementen, miteinander verbunden, beispielsweise verklebt.
Die Verbindungselemente sind insbesondere Spiegelstreifen oder Glasstreifen, welche an Fugenbereichen zwischen jeweils zwei Teilen des Solarelements angeordnet sind und insbesondere jeden angrenzenden Teil des Solarelements teilweise, insbesondere geringfügig, überlappen.
Unter einem Spiegelstreifen oder Glasstreifen ist dabei insbesondere ein Verbindungselement zu verstehen, welches eine im Vergleich zur Breite und Höhe deutlich größere Länge aufweist. Beispielsweise beträgt die Länge mindestens ungefähr das Fünffache der Breite und/oder mindestens ungefähr das Zehnfache der Dicke/Höhe.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die mehreren Teile des Solarelements mittels einer separaten Decklage, auf welcher die mehreren Teile angeordnet sind, miteinander verbunden sind, insbesondere kraftübertragend miteinander verbunden sind, so dass das Solarelement gemeinsam mit der separaten Decklage über die gesamte Ausdehnung hinweg Zugkräfte und/oder Druckkräfte übertragen kann.
Die Solarvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Steuervorrichtung zur
Steuerung der Bewegungsvorrichtung und eine Sensorvorrichtung zur
Erfassung einer aktuellen Ausrichtung des Solarelements, insbesondere relativ zu einer aktuellen Sonnenposition.
Die Steuervorrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet und eingerichtet, dass mittels der Steuervorrichtung eine Abweichung von einer von der
Sensorvorrichtung ermittelten Ist-Ausrichtung von einer vorgegebenen Soll- Ausrichtung ermittelt wird.
Ferner ist die Steuervorrichtung vorzugsweise derart ausgebildet und eingerichtet, dass mittels der Steuervorrichtung die Bewegungsvorrichtung derart angesteuert wird, dass das Solarelement mittels der Steuervorrichtung in die Soll-Ausrichtung gebracht wird.
Die Sensorvorrichtung ist insbesondere ein Lagesensor. Nähere Details hierzu sind beispielsweise der WO 2008/058866 AI zu entnehmen, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme vollumfänglich zum Gegenstand der vorliegenden Beschreibung gemacht wird .
Mittels der Steuervorrichtung und/oder der Sensorvorrichtung ist vorzugsweise eine automatische Nachführung der Solarvorrichtung, insbesondere des Solarelements, realisierbar oder realisiert.
Günstig kann es sein, wenn die Bewegungsvorrichtung einen Lagerring um- fasst, welcher insbesondere auf einen Boden auflegbar oder aufgelegt ist und/oder auf welchem Führungsrollen der Bewegungsvorrichtung aufliegen und/oder abrollen.
Der Boden ist insbesondere eine Erdoberfläche, beispielsweise eine
unbearbeitete oder eine planierte oder sonstwie bearbeitete ebene
Erdoberfläche.
Der Lagerring kann beispielsweise aus Beton und/oder einem Metallmaterial gebildet sein oder Beton und/oder ein Metallmaterial umfassen.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Lagerring ein Metallring ist, auf welchem die Führungsrollen der Bewegungsvorrichtung aufliegen und/oder abrollen.
Sämtliches in dieser Anmeldung und den beigefügten Ansprüchen genannte Betonmaterial kann beispielsweise ein herkömmliches Betonmaterial und/oder ein spezielles Betonmaterial sein, welches eine Wärmedehnung ähnlich derjenigen von Glas aufweist.
Ein Lagerring, insbesondere ein Lagerring aus einem Betonmaterial, kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass zunächst ein Kreis oder Ring um einen zentralen Punkt, insbesondere einen Rammstab, gezogen wird . Dieser Kreis oder Ring wird dann zur Herstellung eines ringförmigen Fundaments genutzt. Um den zentralen Punkt, insbesondere den Rammstab, kann dann beispielsweise ein Abstreifer herumgeführt werden, um eine ebene und symmetrische Oberfläche des Lagerrings herzustellen.
Der Lagerring weist beispielsweise einen Durchmesser von mindestens ungefähr 5 m, beispielsweise mindestens ungefähr 7 m, auf.
Günstig kann es sein, wenn die Bewegungsvorrichtung eine zur Größe des Lagerrings passende Rollenvorrichtung umfasst, mittels welcher die
Trägervorrichtung relativ zu dem Lagerring bewegbar ist.
Die Rollenvorrichtung umfasst insbesondere ein oder mehrere Rollenelemente, insbesondere Führungsrollen und/oder Antriebsrollen.
Die Rollenelemente wechselwirken vorzugsweise mit dem Lagerring, insbesondere sind die Rollenelemente an dem Lagerring geführt.
Beispielsweise sind zwei oder drei Rollenelemente vorgesehen, welche auf einer Oberseite des Lagerrings abrollen. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass zwei oder drei oder mehr Rollenelemente vorgesehen sind, welche auf einer in radialer Richtung innenliegenden Seite des Lagerrings abrollen.
Ferner kann alternativ oder ergänzend hierzu vorgesehen sein, dass zwei oder drei oder mehr Rollenelemente vorgesehen sind, welche an einer radial außenliegenden Seite des Lagerrings abrollen.
Die Rollenvorrichtung umfasst vorzugsweise mindestens ein angetriebenes Rollenelement.
Das angetriebene Rollenelement ist insbesondere eine Antriebsrolle.
Es kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Rollenelemente geländegängig ausgebildet sind, so dass insbesondere eine breite Lauffläche zur Ver- meidung eines unerwünschten Einsinkens in den Boden vorgesehen ist. Bei der Verwendung derartiger Rollenelemente kann insbesondere ein separater Lagerring entbehrlich sein. Ein einfacher planierter Erdboden kann dann ausreichen.
Mittels der Rollenelemente ist die Trägervorrichtung samt des Solarelements vorzugsweise um eine vertikale Achse drehbar.
Die vertikale Achse ist insbesondere eine Symmetrieachse eines Lagerrings.
Es kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsvorrichtung einen Stützpfeiler zur Verankerung der Solarvorrichtung in einem Boden umfasst.
Der Boden ist auch hier insbesondere ein Erdboden.
Der Stützpfeiler ist vorzugsweise ein Rammstab, welcher zur Verankerung in den Boden hineinrammbar ist.
Beispielsweise ist ein spitz zulaufend ausgebildeter, länglich und materialbedingt stabiler Stützpfeiler vorgesehen. Beispielsweise weist der Stützpfeiler eine Länge von mindestens ungefähr 1,50 m, insbesondere mindestens ungefähr 2 m, auf. Ein Durchmesser beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 40 mm, beispielsweise mindestens ungefähr 50 mm.
An einem bezüglich der Schwerkraftrichtung oberen Ende des Stützpfeilers ist vorzugsweise ein Drehlager angeordnet, mittels welchem insbesondere die Trägervorrichtung der Solarvorrichtung relativ zu dem Stützpfeiler drehbar an demselben angeordnet ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsvorrichtung ein dreieckförmiges, insbesondere tetraederförmiges, Fahrgestell umfasst. Die Bewegungsvorrichtung kann beispielsweise ein dreieckförmiges Grundgestell aufweisen, welches mit allen drei Ecken auf Rollenelementen gelagert ist. Alternativ hierzu kann das Grundgestell an zwei Ecken an Rollenelementen und an einer dritten Ecke an dem Stützpfeiler gelagert sein.
Zwei Ecken des Grundgestells dienen vorzugsweise der Anbindung zweier Eckbereiche des Solarelements. Die weitere Ecke des Grundgestells dient vorzugsweise der Anordnung eines tragenden Elements und/oder eines Eleva- tionsantriebs zum Verkippen des Solarelements um eine horizontale Achse.
Das Solarelement ist vorzugsweise bodennah gelagert, insbesondere mittels der Bewegungsvorrichtung bodennah gelagert.
In Bodennähe herrschen vorzugsweise geringe Windgeschwindigkeiten, insbesondere ist eine Vertikalkomponente großer Luftwirbel gering, so dass eine Windlast, welche auf das Solarelement wirkt, gering ausfällt.
Ein maximaler Abstand des Solarelements von einem Boden beträgt vorzugsweise höchstens ungefähr die Hälfte, insbesondere höchstens ungefähr ein Drittel, vorzugsweise höchstens ungefähr ein Fünftel, einer maximalen Höhe oder Breite oder Länge des Solarelements.
Günstig kann es sein, wenn das Solarelement bezüglich einer Querrichtung und/oder einer Längsrichtung mittig und/oder an mindestens zwei Eckbereichen gelagert ist.
Beispielsweise ist das Solarelement mittig an einer Seitenkante und an zwei Eckbereichen gelagert, wobei die Eckbereiche keine Eckbereiche derjenigen Seitenkante sind, an welcher das Solarelement gelagert ist.
Das Solarelement ist vorzugsweise mittels einer Dreipunktlagerung gelagert. Es kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsvorrichtung eine Schwenkvorrichtung umfasst, mittels welcher das Solarelement derart bewegbar ist, dass ein Massenschwerpunkt des Solarelements angehoben oder abgesenkt wird, wenn das Solarelement bewegt, insbesondere geschwenkt, wird .
Eine horizontale Schwenkachse, um welche das Solarelement schwenkbar ist, ist vorzugsweise im Bereich einer unteren Kante des Solarelements angeordnet.
Eine weitere Schwenkachse ist vorzugsweise die vertikale Achse, welche durch einen Stützpfeiler und/oder die Symmetrieachse des Lagerrings vorgegeben ist.
Die Bewegungsvorrichtung ist insbesondere als ein Karussell-Fahrgestell ausgebildet.
Eine Lagerung und/oder Abstützung des Solarelements erfolgt vorzugsweise in zumindest einem Lagerpunkt über einen Hebelarm, insbesondere ein tragendes Element und/oder ein Stützelement.
Ein Elevationsantrieb zum Anheben und/oder Schwenken des Solarelements umfasst vorzugsweise einen Motor, beispielsweise einen Elektromotor. Ferner ist vorzugsweise ein Ketten- oder Riemenantrieb vorgesehen, wobei eine Kette bzw. ein Riemen ein Antriebselement des Elevationsantriebs bildet. Das Antriebselement ist vorzugsweise als ein umlaufendes, ringförmig geschlossenes Antriebselement ausgebildet. Insbesondere ist das tragende Element oder Stützelement als ein U-Profil ausgebildet, in welchem das Antriebselement bewegbar gelagert ist.
Das Antriebselement ist vorzugsweise fest mit dem Trägerelement oder Solarelement, insbesondere mittig im Bereich einer Seitenkante, verbunden, so dass durch eine Bewegung des Antriebselements das Solarelement bewegt, insbesondere geschwenkt, werden kann. Das tragende Element, insbesondere das Stützelement, ist vorzugsweise schwenkbar an einem Grundgestell der Bewegungsvorrichtung angeordnet.
Mittels des Elevationsantriebs ist das Solarelement vorzugsweise längs des tragenden Elements, insbesondere des Stützelements, bewegbar.
Zum Antreiben des Antriebselements umfasst der Elevationsantrieb vorzugsweise eine oder mehrere Getriebestufen, beispielsweise Kettengetriebestufen.
Ferner ist an dem Antriebselement vorzugsweise ein Gegengewicht der Bewegungsvorrichtung angeordnet. Das Gegengewicht und das Trägerelement oder Solarelement sind vorzugsweise derart an dem Antriebselement angeordnet, dass deren Bewegungen bezüglich der Schwerkraftrichtung gegenläufig sind, wenn das Antriebselement bewegt wird.
Die Lagerungen der Ritzel können auf Muffen befestigt sein, die auf der Stange verschiebbar sind und z. B. mittels Madenschrauben fixiert werden können. Damit sind die Ketten in kostengünstiger Weise spannbar. Bei Verschleiß der Ketten können sie nachgespannt werden. Da die Ketten jedoch nur wenige Umläufe durchführen müssen und da nur Maximalbelastung bei bestimmten seltenen Windbelastungen auftritt, wird dies nur sehr selten oder ggf. gar nicht erforderlich sein. Zudem ist ohnehin ein vergleichsweise großes Spiel zulässig, da bei etwas geringerer Masse des Gegengewichts als erforderlich der Elevationsantrieb quasi vorgespannt ist und da der Hebelarm sehr lang ist.
Für den Azimutantrieb können ebenfalls Kettengetriebestufen mit ähnlicher Spannvorrichtung vorgesehen werden.
Der Elevationsantrieb ist vorzugsweise mittels einer autarken Energieversorgung mit Energie versorgbar. Insbesondere umfasst die Solarvorrichtung somit vorzugsweise eine autarke Energieversorgung für den Elevationsantrieb.
Die Energieversorgung umfasst vorzugsweise ein Photovoltaikmodul und/oder einen Speicher für elektrische Energie. Die Energieversorgung ist vorzugsweise mit dem Elevationsantrieb gekoppelt, um Energie, insbesondere elektrische Energie, für deren Betrieb bereitzustellen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsvorrichtung ein bewegbares Gegengewicht umfasst, welches mittels der Schwenkvorrichtung bewegbar ist und welches mit dem Solarelement und/oder dem Trägerelement derart gekoppelt ist, dass ein gemeinsamer Schwerpunkt des Gegengewichts und des Solarelements und/oder des Trägerelements im Wesentlichen unabhängig von einer Hebe- oder Senkbewegung des Schwerpunkts des Solarelements und/oder des Trägerelements zumindest näherungsweise auf konstanter Höhe verbleibt.
Das Gegengewicht umfasst vorzugsweise einen Behälter zur Aufnahme von Gewichtsmaterial, beispielsweise Sand, Steinmaterial, Wasser, etc.
Durch einen solchen Behälter und die wahlweise Anordnung unterschiedlicher Mengen von Gewichtsmaterial in dem Behälter ist insbesondere eine Masse des Gegengewichts einstellbar.
Günstig kann es sein, wenn das Solarelement und das Gegengewicht mittels einer Seilzugvorrichtung miteinander gekoppelt sind .
Die Seilzugvorrichtung ist insbesondere durch das Antriebselement der Eleva- tionsvorrichtung gebildet.
Günstig kann es sein, wenn die Seilzugvorrichtung eine Umlenkrolle umfasst, so dass eine gegenläufige Bewegung des Solarelements und/oder des
Trägerelements einerseits und des Gegengewichts andererseits realisierbar ist. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gegengewicht an einem tragenden Element der Bewegungsvorrichtung, beispielsweise an einem Stützelement, beweglich geführt ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das tragende Element längs des Stützelements hoch und runter bewegbar ist.
Die Bewegung ist dabei insbesondere parallel zur Schwerkraftrichtung oder schräg hierzu ausgerichtet.
Es kann vorgesehen sein, dass das Gegengewicht in eine Sicherungsstellung bringbar ist, beispielsweise zur Sicherung der Solarvorrichtung im Falle eines Sturms. Das Gegengewicht ist dabei vorzugsweise in vertikaler Richtung nach unten bewegbar, obwohl vorzugsweise auch bereits das Solarelement und/oder das Trägerelement in eine möglichst tiefe und/oder horizontale Position gebracht wurden.
Zur Wiederinbetriebnahme der Solarvorrichtung ist das Gegengewicht vorzugsweise automatisch und/oder motorisch, insbesondere mittels des Eleva- tionsantriebs, erneut in eine Betriebsposition bringbar.
Das Gegengewicht ist vorzugsweise mit dem Antriebselement koppelbar und/oder von demselben abkoppelbar, insbesondere um in die Sicherungsposition und/oder die Betriebsposition (Sicherungsstellung, Betriebsstellung) gebracht zu werden.
Das Solarelement ist beispielsweise ein Spiegel.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Solarelement ein Photovoltaikelement ist. Die Solarvorrichtung ist vorzugsweise als ein Heliostat oder als ein Photo- voltaiktracker ausgebildet oder umfasst einen Heliostat oder einen Photo- voltaiktracker.
Die in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen gemachten Angaben beziehen sich vorzugsweise auf einen montierten Zustand und/oder einen Benutzungszustand und/oder die Sicherungsposition
(Sicherungsstellung) der Solarvorrichtung.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Solarvorrichtung, insbesondere einer Trägerplatte einer Trägervorrichtung einer Solarvorrichtung.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem eine Solarvorrichtung einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß beispielsweise dadurch gelöst, dass eine Trägerplatte einer Trägervorrichtung zur Aufnahme eines Solarelements der Solarvorrichtung als ein Sandwichelement hergestellt wird.
Insbesondere wird ein Sandwichkern mit einzelnen oder mehreren der vorstehend genannten Merkmale eines Sandwichkerns hergestellt.
Ferner werden insbesondere zwei Decklagen an dem Sandwichkern angeordnet, wobei die Decklagen vorzugsweise einzelne oder mehrere der Merkmale der vorstehend beschriebenen Decklagen aufweisen.
Insbesondere ist mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine erfindungsgemäße Solarvorrichtung herstellbar. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner dadurch gelöst, dass eine Bewegungsvorrichtung der Solarvorrichtung bereitgestellt wird, welche insbesondere eine Rollenvorrichtung mit Rollenelementen umfasst.
Die Solarvorrichtung wird vorzugsweise derart montiert, dass ein Solarelement der Solarvorrichtung bodennah angeordnet ist.
Der Boden, insbesondere der Erdboden, in dem Bereich, in welchem die Solarvorrichtung aufgebaut werden soll, wird vorzugsweise bearbeitet, insbesondere planiert. Rollenelemente der Rollenvorrichtung können vorzugsweise auf dem Boden abrollen.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass auf dem Boden ein Lagerring oder eine sonstige Rollunterlage geschaffen wird .
Der Lagerring kann beispielsweise als ein Betonring vor Ort gegossen werden .
Ferner kann alternativ oder ergänzend hierzu eine Lagerung und/oder Aufnahme der Solarvorrichtung mittels eines Stützpfeilers vorgesehen sein. Der Stützpfeiler ist hierzu beispielsweise als ein Rammstab ausgebildet und wird in den Boden hineingerammt, um eine stabile Basis für die Solarvorrichtung zu bilden.
Auch im Übrigen können die beschriebenen Verfahren einzelne oder mehrere Merkmale aufweisen, welche im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschrieben sind.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsvorrichtung eine Rollenvorrichtung umfasst, mittels welcher die Solarvorrichtung auf einem Boden, insbesondere Erdboden, aufliegt und/oder abrollt. Die Rollenvorrichtung umfasst vorzugsweise mehrere, beispielsweise zwei, Rollenelemente, welche geländegängig ausgebildet sind .
Günstig kann es sein, wenn die Bewegungsvorrichtung eine Rollenvorrichtung umfasst, welche an einen zeitlich oder räumlich variierenden Boden anpassbar ist.
Die Bewegungsvorrichtung ermöglicht insbesondere einen ungehinderten Betrieb und/oder eine ungehinderte Nutzung der Solarvorrichtung auch dann, wenn sich ein Boden, insbesondere ein Erdboden, auf welchem Rollenelemente der Rollenvorrichtung aufliegen und/oder abrollen, im Laufe der Zeit verändert, beispielsweise lokal anhebt oder absenkt.
Es kann vorgesehen sein, dass die Solarvorrichtung eine Sensorvorrichtung umfasst, mittels welcher eine zeitliche oder räumliche Veränderung des Bodens ermittelbar ist.
Günstig kann es sein, wenn mittels einer Steuervorrichtung der Solarvorrichtung eine zeitliche oder räumliche Veränderung des Bodens bei der Bewegung der Trägervorrichtung und/oder bei der Ausrichtung des Solarelements an eine aktuelle Sonnenposition berücksichtigbar und/oder kompensierbar ist, insbesondere basierend auf mittels der Sensorvorrichtung ermittelten Messwerten.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass mittels der Sensorvorrichtung eine zeitliche oder räumliche Veränderung des Bodens ermittelt und im weiteren Betrieb der Solarvorrichtung durch geeignete Anpassung der Ausrichtung mittels der Steuervorrichtung berücksichtigt wird .
Es kann vorgesehen sein, dass die Solarvorrichtung eine Ablagevorrichtung zur Ablage der Trägervorrichtung, insbesondere einer Trägerplatte der Trägervorrichtung, samt des daran angeordneten Solarelements auf einem Boden umfasst. Die Ablagevorrichtung umfasst vorzugsweise ein oder mehrere Ablageelemente, welche insbesondere als Lagerklötze ausgebildet sind .
Ein oder mehrere Ablageelemente, insbesondere sämtliche Ablageelemente, sind vorzugsweise zumindest in einem Ablagezustand der Solarvorrichtung radial außerhalb eines Bewegungspfads von Rollenelementen einer Rollenvorrichtung der Solarvorrichtung angeordnet.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Ablageelemente, insbesondere sämtliche Ablageelemente, zumindest in einem Ablagezustand der Solarvorrichtung auf dem Bewegungspfad oder radial innerhalb eines Bewegungspfads von Rollenelemeneten einer Rollenvorrichtung der Solarvorrichtung angeordnet sind .
Ein oder mehrere Ablageelemente, insbesondere sämtliche Ablageelemente, sind vorzugsweise an dem Trägerelement, insbesondere an einer Trägerplatte, der Trägervorrichtung festgelegt.
Das eine oder die mehreren Ablageelemente sind insbesondere permanent an dem Trägerelement, insbesondere der Trägerplatte, angeordnet.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Ablageelemente, insbesondere sämtliche Ablageelemente, an dem Boden festgelegt, insbesondere permanent an dem Boden angeordnet, sind .
Günstig kann es sein, wenn ein oder mehrere Ablageelemente, insbesondere sämtliche Ablageelemente, in voneinander verschiedenen Eckbereichen eines Trägerelements, insbesondere einer Trägerplatte, der Trägervorrichtung angeordnet sind oder daran zur Anlage kommen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Trägervorrichtung, insbesondere eine Trägerplatte der Trägervorrichtung, samt des daran angeordneten Solarele- ments mittels der Bewegungsvorrichtung und mittels der Ablagevorrichtung in einer Sicherungsposition arretierbar ist.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Trägervorrichtung, insbesondere eine Trägerplatte der Trägervorrichtung, samt des daran angeordneten Solarelements mittels eines Elevationsantriebs der Bewegungsvorrichtung gegen ein oder mehrere Rollenelemente einer Rollenvorrichtung der Bewegungsvorrichtung und/oder gegen ein oder mehrere Ablageelemente einer Ablagevorrichtung spannbar ist.
Die Trägervorrichtung, insbesondere die Trägerplatte der Trägervorrichtung, kann vorzugsweise mittels des Elevationsantriebs auf einem Boden, insbesondere Erdboden, festgespannt werden.
Die Trägervorrichtung, insbesondere die Trägerplatte der Trägervorrichtung, ist vorzugsweise an mehreren, beispielsweise vier, Eckbereichen auf einem Boden, insbesondere dem Erdboden, abgestützt und im Wesentlichen mittig mittels des Elevationsantriebs in Schwerkraftrichtung nach unten gespannt.
Günstig kann es sein, wenn die Trägervorrichtung, insbesondere eine Trägerplatte der Trägervorrichtung, samt des daran angeordneten Solarelements durch Drehung um eine Drehachse der Solarvorrichtung mit einem oder mehreren Ablageelementen einer Ablagevorrichtung verriegelnd in Eingriff bringbar ist, insbesondere gegen ein Abheben entgegen der Schwerkraftrichtung nach oben sicherbar ist.
Beispielsweise kann ein Einhaken oder sonstiges Verriegeln vorgesehen sein.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Solarvorrichtung ein Stützelement der Bewegungsvorrichtung umfasst. Das Stützelement ist vorzugsweise durch die Trägervorrichtung, insbesondere eine Trägerplatte der Trägervorrichtung, und das daran angeordnete Solarelement hindurchführbar oder hindurchgeführt.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Stützelement im Wesentlichen mittig durch die Trägervorrichtung, insbesondere die Trägerplatte der Trägervorrichtung, hindurchführbar oder hindurchgeführt ist.
In unterschiedlichen Elevationsstellungen des Trägerelements, insbesondere der Trägerplatte, samt des daran angeordneten Solarelements ragt vorzugsweise das Stützelement unterschiedlich weit aus der Trägervorrichtung, insbesondere der Trägerplatte, hervor.
Es kann vorgesehen sein, dass die Trägervorrichtung, insbesondere eine Trägerplatte der Trägervorrichtung, und das daran angeordnete Solarelement eine insbesondere mittig angeordnete Durchführungsöffnung zur Durchführung des Stützelements umfassen .
"Mittig" ist dabei insbesondere ein Bereich, in welchem sich die Diagonalen des beispielsweise rechteckigen Trägerelements der Trägervorrichtung, insbesondere der Trägerplatte der Trägervorrichtung, schneiden.
Das Stützelement ist vorzugsweise Bestandteil eines Elevationsantriebs der Bewegungsvorrichtung.
Vorzugsweise ist an dem Stützelement ein Antriebselement verschieblich geführt. Das Antriebselement ist insbesondere mit dem Trägerelement, insbesondere der Trägerplatte, der Trägervorrichtung in Eingriff, so dass letztlich das Solarelement durch Bewegung des Antriebselements relativ zu dem Stützelement in unterschiedliche Elevationsstellungen bringbar ist.
Das Stützelement ist beispielsweise ein stabförmiges U-Profil oder I-Profil oder umfasst ein solches stabförmiges U-Profil oder I-Profil. Ein I-Profil ist insbesondere ein sogenanntes Doppel-T-Profil.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Stützelement längenvariabel ausgebildet ist, beispielsweise als Teleskopstange oder als Scherenhub- element.
Das Stützelement ist vorzugsweise einerseits an dem Boden, insbesondere dem Erdboden, beispielsweise an einem Stützpfeiler, festgelegt, insbesondere gelenkig festgelegt.
Ferner ist das Stützelement vorzugsweise andererseits an dem Trägerelement der Trägervorrichtung festgelegt, insbesondere gelenkig festgelegt.
Das Stützelement kann insbesondere an einer dem Solarelement abgewandten Rückseite des Trägerelements enden und/oder daran festgelegt sein, insbesondere gelenkig festgelegt sein.
Vorzugsweise endet das Stützelement an einer dem Solarelement
abgewandten Rückseite des Trägerelements im Wesentlichen mittig an dem Trägerelement.
Durch eine Längenvariation des Stützelements ist das Trägerelement samt des daran angeordneten Solarelements vorzugsweise in verschiedene Elevations- stellungen bringbar, insbesondere aufrichtbar und absenkbar.
Die Längenvariation des Stützelements kann vorzugsweise automatisch, beispielsweise motorisch, insbesondere elektrisch, und/oder hydraulisch erfolgen.
Günstig kann es sein, wenn in einem Ablagezustand oder einer Sicherungsposition der Solarvorrichtung das Stützelement arretierbar ist, insbesondere durch eine feste Verbindung mit einem Stützpfeiler oder Rammstab zur Verankerung des Solarvorrichtung in einem Boden. Insbesondere ist das Stützelement vorzugsweise gegen ein unerwünschtes Abknicken oder eine sonstige Bewegung gesichert.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen :
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Solarvorrichtung, bei welcher ein Solarelement mittels einer Schwenkvorrichtung und einer Rollenvorrichtung relativ zu einer aktuellen Sonnenposition ausrichtbar ist, wobei die Rollenvorrichtung vorzugsweise geländegängige Rollenelemente umfasst, so dass diese auf einem Erdboden abrollen können;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Solarvorrichtung aus Fig . 1;
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende schematische Seitenansicht der
Solarvorrichtung aus Fig . 1, wobei das Solarelement in einer maximal aufgestellten Position angeordnet ist;
Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende schematische Darstellung der
Solarvorrichtung, wobei das Solarelement in einer horizontalen Ausrichtung vorliegt;
Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende schematische Darstellung der
Solarvorrichtung, wobei die Solarvorrichtung in einer Sicherungsstellung vorliegt, in welcher sowohl das Solarelement als auch ein Gegengewicht vollständig abgesenkt sind; Fig. 6 eine schematische perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Solarvorrichtung, bei welcher ein Lagerring vorgesehen ist, auf welchem die Rollenelemente abrollen;
Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs VII in Fig. 6;
Fig. 8 eine der Fig. 1 entsprechende schematische perspektivische
Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Solarvorrichtung, bei welcher ein Stützelement im Wesentlichen mittig durch ein Trägerelement hindurchgeführt ist; und
Fig. 9 eine vergrößerte Seitenansicht eines Eckbereichs eines
Trägerelements der Solarvorrichtung aus Fig . 8.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine in den Fig . 1 bis 5 dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Solarvorrichtung ist beispielsweise als ein Heliostat 102 oder als ein Photovoltaiktracker 104 ausgebildet.
Die Solarvorrichtung 100 dient somit insbesondere zur Verwendung in einem Solarkraftwerk, um Sonnenenergie zur Erzeugung von elektrischer Energie zu nutzen.
Die Solarvorrichtung 100 umfasst ein Solarelement 106, welches im Benutzungszustand der Solarvorrichtung 100 mit Sonnenstrahlung (Solarstrahlung) beaufschlagt wird.
Das Solarelement 106 dient bei einer als Heliostat 102 ausgebildeten Solarvorrichtung 100 insbesondere der Reflexion von Solarstrahlung . Das Solarelement 106 ist dann insbesondere ein Spiegel 108. Bei einer als Photovoltaiktracker 104 ausgebildeten Solarvorrichtung 100 ist das Solarelement 106 insbesondere ein Photovoltaikelement 110.
Die Solarvorrichtung 100 umfasst vorzugsweise eine Trägervorrichtung 112 zur Aufnahme des Solarelements 106.
Ferner ist eine Bewegungsvorrichtung 114 zur Bewegung der Trägervorrichtung 112 und des daran angeordneten Solarelements 106 vorgesehen. Mittels der Bewegungsvorrichtung 114 ist insbesondere eine Ausrichtung des
Solarelements 106 an eine aktuelle Sonnenposition anpassbar.
Die Trägervorrichtung 112 umfasst vorzugsweise ein Trägerelement 116, insbesondere eine Trägerplatte 118.
Die Trägerplatte 118 ist vorzugsweise als ein Sandwichelement 120 ausgebildet und umfasst als solches einen Sandwichkern 122, welcher von zwei Decklagen 124 umgeben ist.
Der Sandwichkern 122 kann beispielsweise eine Wellenstruktur, eine
Wabenstruktur, eine Zick-Zack-Struktur und/oder eine Gitterstruktur aufweisen.
Als Material für den Sandwichkern 122 kommt beispielsweise beschichtetes Papier, Pappe oder Karton, Beton, Kunststoff und/oder ein Schaummaterial in Betracht.
Eine dem Solarelement 106 abgewandte Decklage 124 ist beispielsweise aus einem Metallblech, insbesondere einem Stahlblech, gebildet.
Eine dem Solarelement 106 zugewandte Decklage 124 kann beispielsweise durch das Solarelement 106 selbst gebildet sein. Die Decklage 124 und das Solarelement 106 sind dann insbesondere als ein einziges Bauteil des Sandwichelements 120 ausgebildet.
Insbesondere bei sehr großen Solarelementen 106 kann es vorgesehen sein, dass das Solarelement 106 mehrteilig ausgebildet ist.
Beispielsweise können mehrere Spiegelteile zu einer Gesamtspiegelfläche zusammengesetzt sein.
Die Teile 126 des Solarelements 106 sind vorzugsweise fest miteinander verbunden, beispielsweise mittels (nicht dargestellten) Verbindungselemente, so dass mittels des Solarelements 106 über dessen gesamte Ausdehnung hinweg Zugkräfte und Druckkräfte übertragen werden können. Hierdurch kann eine Stabilität des gesamten Sandwichelements 120 erhöht werden.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Solarelement 106 und die dem Solarelement 106 zugewandte Decklage 124 voneinander verschiedene Elemente sind. Das Solarelement 106 ist dann insbesondere fest an der Decklage 124 angeordnet, beispielsweise an derselben stoffschlüssig festgelegt.
Zudem kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Solarelement 106 und der Decklage 124 eine (nicht dargestellte) Zwischenschicht angeordnet ist. Diese Zwischenschicht ist vorzugsweise elastisch und/oder nachgiebig und/oder flexibel ausgebildet, um eine Hagelschlagbeständigkeit der Solarvorrichtung 100 zu optimieren.
Das Solarelement 106 ist mittels der Bewegungsvorrichtung 114 um zwei Achsen bewegbar, um die gewünschte Ausrichtung relativ zur Sonne einstellen zu können.
Auf die Achsen wird nachfolgend als Drehachse 128 und Schwenkachse 130 Bezug genommen . Die Drehachse 128 ergibt sich insbesondere dadurch, dass die Solarvorrichtung 100 einen Stützpfeiler 132 umfasst, welcher beispielsweise als Rammstab 134 ausgebildet und fast vollständig, insbesondere zu mindestens 80 %, beispielsweise mindestens ungefähr 90 %, in einem Boden versenkt anordenbar ist.
Der Rammstab 134 ist insbesondere in den Boden hineinrammbar.
An einem bezüglich der Schwerkraftrichtung oberen Ende des Rammstabs 134 ist ein Drehgelenk 136 angeordnet.
Mittels des Drehgelenks 136 ist die Drehachse 128 vorgegeben.
Ferner ist mittels des Drehgelenks 136 eine Verbindung zwischen dem Stützpfeiler 132 und einem Grundgestell 138 der Solarvorrichtung 100 gebildet.
Insbesondere ist das Grundgestell 138 aufgrund des Drehgelenks 136 um die Drehachse 128 drehbar an dem Stützpfeiler 132 angeordnet.
Das Grundgestell 138 ist insbesondere im Wesentlichen dreieckförmig ausgebildet. An einem Eckbereich 140 des Grundgestells 138 ist vorzugsweise das Drehgelenk 136 festgelegt.
Die beiden weiteren Eckbereiche 140 des Grundgestells 138 sind vorzugsweise an dem Trägerelement 116, insbesondere der Trägerplatte 118, angeordnet.
Insbesondere ist dabei eine gelenkige Anordnung der Eckbereiche 140 des Grundgestells 138 an den Trägerelementen 116 vorgesehen, so dass das Trägerelement 116 samt des daran angeordneten Solarelements 106 um die vorzugsweise horizontale Schwenkachse 130 schwenkbar ist. Das Grundgestell 138 ist zudem vorzugsweise mit zwei Rollenelementen 142 versehen.
Die Rollenelemente 142 sind insbesondere Bestandteil einer Rollenvorrichtung 144 der Bewegungsvorrichtung 114.
Mittels der Rollenvorrichtung 144 ist das Grundgestell 138 samt des daran angeordneten Trägerelements 116 und des Solarelements 106 sowie vorzugsweise samt sämtlicher weiterer Elemente der Solarvorrichtung 100 mit Ausnahme des Stützpfeilers 132, um die Drehachse 128 rotierbar.
Hierzu ist beispielsweise ein angetriebenes Rollenelement 142 vorgesehen.
Die Rollenelemente 142 können beispielsweise auf einem Boden, insbesondere einem planierten Erdboden, abrollen. Die Rollenelemente 142 sind dann insbesondere geländegängig ausgebildet, um ein unerwünschtes Einsinken der Solarvorrichtung 100 in den Boden zu vermeiden. Insbesondere ist dabei eine große Auflagefläche der Rollenelemente 142 vorgesehen.
Das Trägerelement 116, insbesondere die Trägerplatte 118, ist vorzugsweise ferner an einer weiteren Stelle mit der Bewegungsvorrichtung 114 verbunden, insbesondere an derselben gelagert.
Die Bewegungsvorrichtung 114 umfasst hierzu ein Stützelement 146, welches im Wesentlichen stabförmig ausgebildet ist und beispielsweise um eine horizontale zusätzliche Achse schwenkbar an oder im Bereich des Drehgelenks 136 angeordnet ist.
Das Stützelement 146 ist beispielsweise als ein stabförmiges Profilrohr 148 ausgebildet und dient der Aufnahme eines Antriebselements 150.
Das Antriebselement 150 ist beispielsweise eine innerhalb des Profilrohrs 148 rotierbare und vorzugsweise an ihren beiden Enden axial gelagerte Antriebsspindel oder ein Seil oder eine Kette, welche innerhalb des Profilrohrs 148 geführt ist.
Das Profilrohr 148 kann beispielsweise einseitig oder zweiseitig geöffnet sein.
Das Profilrohr 148 ist hierzu beispielsweise als ein U-Profil oder als ein I-Profil (Doppel-T-Profil) ausgebildet.
In dem Innenraum des Profilrohrs 148 ist insbesondere das Antriebselement 150 geführt.
Die Solarvorrichtung 100, insbesondere die Bewegungsvorrichtung 114, umfasst vorzugsweise ferner eine Umlenkrolle 152, über welche das Antriebselement 150 geführt ist, so dass das Antriebselement 150 bei einer Bewegung desselben relativ zu dem Stützelement 146 teilweise in die eine Richtung längs des Stützelements 146 und teilweise in die andere Richtung längs des Stützelements 146 bewegbar ist.
Das Antriebselement 150 ist vorzugsweise mit dem Trägerelement 116, insbesondere der Trägerplatte 118, verbunden. Insbesondere ist das Antriebselement 150 mittig an einer Seitenkante 154 des Trägerelements 116, insbesondere der Trägerplatte 118, festgelegt.
Durch Bewegung des Antriebselements 150 relativ zu dem Stützelement 146 kann somit das gesamte Trägerelement 116 samt des daran angeordneten Solarelements 106 bewegt, insbesondere um die Schwenkachse 130
geschwenkt, werden .
Insbesondere ist die Seitenkante 154 des Trägerelements 116 und des daran angeordneten Solarelements 106 anhebbar oder absenkbar.
Das Stützelement 146, das daran angeordnete Antriebselement 150 sowie die Umlenkrolle 152 und/oder eine (nicht dargestellte) Antriebsvorrichtung mit Motor, beispielsweise Elektromotor, bilden vorzugsweise einen Elevations- antrieb 156.
Ferner ist hierdurch eine Schwenkvorrichtung 158 zum Schwenken des
Solarelements 106 um die Schwenkachse 130 gebildet.
Die Bewegungsvorrichtung 114 umfasst vorzugsweise ferner ein Gegengewicht 160, welches vorzugsweise mit dem Antriebselement 150 gekoppelt ist. Insbesondere ist dabei eine Kopplung mit dem Antriebselement 150 derart vorgesehen, dass das Gegengewicht 160 und das Trägerelement 116 bezüglich einer Erstreckungsrichtung des Antriebselements 150 auf voneinander verschiedenen Seiten der Umlenkrolle 152 vorgesehen sind .
Die Bewegung des Gegengewichts 160 einerseits und die Bewegung des Trägerelements 116 samt des daran angeordneten Solarelements 106 sind somit vorzugsweise gegenläufig.
Insbesondere kann hierdurch eine hohe Belastung des Elevationsantriebs 156 vermieden werden. Eine Masse des Gegengewichts 160 wird dabei vorzugsweise so gewählt, dass ein gemeinsamer Schwerpunkt des Gegengewichts 160, des Trägerelements 116 und des Solarelements 106 bei einer Bewegung des Antriebselements 150 zumindest näherungsweise auf einer konstanten Höhe bezüglich der Schwerkraftrichtung verbleibt.
Zur Variation der Masse des Gegengewichts 160 kann vorgesehen sein, dass das Gegengewicht 160 einen Behälter 162 umfasst, welcher nach Bedarf mit einem Material, beispielsweise Sand, Wasser, Steinmaterial, etc. gefüllt werden kann.
Die Solarvorrichtung 100 umfasst ferner vorzugsweise einen oder mehrere Zusatzelemente 164, beispielsweise eine Steuervorrichtung 166 und/oder eine Sensorvorrichtung 168. Mittels der Zusatzelemente 164 kann insbesondere eine Optimierung der Solarvorrichtung 100 hinsichtlich deren Betrieb vorgenommen werden.
Wie insbesondere aus einem Vergleich der Fig. 2 bis 4 hervorgeht, kann das Trägerelement 116 samt des daran angeordneten Solarelements 106 mittels der Schwenkvorrichtung 158 in verschiedene Schwenkpositionen gebracht werden, insbesondere um eine optimale Anpassung an einen aktuellen
Sonnenstand zu ermöglichen.
Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, kann das Trägerelement 116 samt des daran angeordneten Solarelements 106 insbesondere vollständig horizontal flach gestellt werden. Das Gegengewicht 160 ist dabei in einer maximalen Höhe angeordnet.
Die Position des Trägerelements 116 und des daran angeordneten Solarelements 106 eignet sich dann insbesondere im Falle eines Sturms, um unerwünschte Beschädigungen aufgrund der Windlast zu vermeiden. Vorzugsweise kann dabei zusätzlich das Gegengewicht 160 in die in Fig. 5 dargestellte Sicherungsposition gebracht werden, beispielsweise durch Aushängen oder Ausklinken desselben.
Durch geeignete Steuerung mittels des Elevationsantriebs 156 ist dann vorzugsweise automatisch nach Sturmende der in Fig . 4 dargestellte Zustand herstellbar und somit das Solarelement 106 erneut in eine Nutzungsposition bringbar.
Eine in den Fig. 6 und 7 dargestellte zweite Ausführungsform einer Solarvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den Fig . 1 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Rollenelemente 142 der Rollenvorrichtung 144 nicht auf einem planierten Boden abrollen.
Vielmehr ist ein Lagerring 170, beispielsweise aus Beton, vorgesehen, auf welchem die Rollenelemente 142 abrollen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Rollenelemente 142 auf einer Oberseite 172 des Lagerrings 170 abrollen.
Zur zusätzlichen seitlichen Stabilisation kann ferner vorgesehen sein, dass die Rollenvorrichtung 144 zusätzliche (nicht dargestellte) Rollenelemente umfasst, welche an einer Innenseite 174 und/oder an einer Außenseite 176 des Lagerrings 170 abrollen.
Wie insbesondere Fig . 6 zudem zu entnehmen ist, kann ferner vorgesehen sein, dass das Grundgestell 138 nicht in einem Eckbereich 140 an dem Stützpfeiler 132 festgelegt ist. Vielmehr ist bei der in den Fig . 6 und 7 dargestellten Ausführungsform der Solarvorrichtung 100 eine mittige Festlegung des Grundgestells 138 an dem Stützpfeiler 132 vorgesehen.
In der Folge ist in jedem Eckbereich 140 des Grundgestells 138 jeweils ein Rollenelement 142 vorgesehen, um letztlich sämtliche Eckbereiche 140 des Grundgestells 138 mittels Rollenelementen 142 auf dem Lagerring 170 zu lagern.
Im Übrigen stimmt die in den Fig . 6 und 7 dargestellte zweite Ausführungsform einer Solarvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig . 1 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird .
Eine in den Fig. 8 und 9 dargestellte dritte Ausführungsform einer Solarvorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den Fig . 1 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass das Stützelement 146 durch das Trägerelement 116 der Trägervorrichtung 112 hindurchgeführt ist.
Das Trägerelement 116 umfasst hierzu insbesondere eine im Wesentlichen mittig angeordnete Durchführungsöffnung 198, durch welche das Stützelement 146 hindurchragt. Das Stützelement 146 ist Bestandteil des Elevationsantriebs 156 und dient dem Aufstellen oder Absenken des Trägerelements 116 samt des daran angeordneten Solarelements 106 durch Verschwenken desselben um die Schwenkachse 130.
Der Elevationsantrieb 156 umfasst hierzu insbesondere ein (nicht dargestelltes) Kopplungselement zur Kopplung des Trägerelements 116 im Bereich der Durchführungsöffnung 198 mit einem relativ zum Stützelement 146 beweglichen Antriebselement 150.
Das Trägerelement 116 ist insbesondere im Wesentlichen rechteckig ausgebildet. Die Durchführungsöffnung 198 ist insbesondere im Bereich eines Schnittpunkts von Diagonalen des rechteckförmigen Trägerelements 116 angeordnet und/oder ausgebildet.
Bei der in den Fig. 8 und 9 dargestellten dritten Ausführungsform der Solarvorrichtung 100 ist ferner vorgesehen, dass die Solarvorrichtung 100 eine Ablagevorrichtung 200 umfasst.
Mittels der Ablagevorrichtung 200 ist das Trägerelement 116 samt des daran angeordneten Solarelements 106 vorzugsweise auf einem Boden, insbesondere einem Erdboden, ablegbar. Das Solarelement 106 kann hierdurch insbesondere im Falle eines Sturms zuverlässig und sicher positioniert werden.
Die Ablagevorrichtung 200 umfasst insbesondere ein oder mehrere Ablageelemente 202, beispielsweise ein oder mehrere Lagerklötze 204.
Das Trägerelement 116 umfasst mehrere, insbesondere vier, Eckbereiche 208.
In zwei der Eckbereiche 208 sind die Rollenelemente 142 der Rollenvorrichtung 144 angeordnet. Mittels dieser Rollenelemente 142 ist das Trägerelement 116 somit in zwei Eckbereichen 208 auf dem Boden abgestützt.
Die zwei weiteren Eckbereiche 208 sind vorzugsweise mit jeweils einem
Ablageelement 202, insbesondere einem Lagerklotz 204, versehen.
Mittels dieser Ablageelemente 202 kann das Trägerelement 116 somit in den zwei weiteren Eckbereichen 208 auf dem Boden abgelegt werden.
Mittels der Ablagevorrichtung 200 kann somit eine sichere Ablage des Trägerelements 116 in allen vier Eckbereichen 208 erfolgen.
Durch geeignete Ansteuerung des Elevationsantriebs 156 kann das Trägerelement 116 samt des daran angeordneten Solarelements 106 mittig in der Schwerkraftrichtung nach unten gezogen werden, wodurch sich eine Anpresswirkung in den Eckbereichen 208 ergibt. Insbesondere ein unerwünschtes Abheben oder Anheben des Trägerelements 116 im Falle eines Sturms kann hierdurch vorzugsweise wirksam verhindert werden.
Bei der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsform der Solarvorrichtung 100 sind die Rollenelemente 142 vorzugsweise geländegängig ausgebildet.
Eine zuverlässige und stabile Abstützung und Ablage des Trägerelements 116 auf dem Boden ergibt sich vorzugsweise dann, wenn die Ablageelemente 202 auf einem Bewegungspfad 206 oder radial außerhalb des Bewegungspfads 206 auf dem Boden ablegbar sind .
Bei (nicht dargestellten) Weiterbildungen dieser Solarvorrichtung 100, insbesondere dieser Ablagevorrichtung 200, kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement 116, insbesondere die Ablageelemente 202, durch Bewegung des Trägerelements 116 mittels des Elevationsantriebs 156 und/oder durch Rotation um die Drehachse 128 festlegbar, beispielsweise verrastbar oder sonst wie formschlüssig und/oder kraftschlüssig gegen ein unerwünschtes Abheben sicherbar ist.
Insbesondere ist das Trägerelement 116 mittels der Ablagevorrichtung 200 in einer Sicherungsposition arretierbar.
Im Übrigen stimmt die in den Fig. 8 und 9 dargestellte dritte Ausführungsform der Solarvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird .
Insbesondere durch eine Kombination aus Trägerelement 116 samt Solarelement 106, einer Steuervorrichtung 166 und einer Sensorvorrichtung 168 kann auch bei geländegängigen Rollenelementen 142 eine zuverlässige Ausrichtung des Solarelements 106 ermöglicht werden. Die Anforderungen an die
Konstruktions- und Fertigungsgenauigkeiten können hierdurch vorzugsweise reduziert werden, was letztlich auch einen deutlichen Preisvorteil zur Folge haben kann.
Bezugszeichenliste
100 Solarvorrichtung
102 Heliostat
104 Photovoltaiktracker
106 Solarelement
108 Spiegel
110 Photovoltaikelement
112 Trägervorrichtung
114 Bewegungsvorrichtung
116 Trägerelement
118 Trägerplatte
120 Sandwichelement
122 Sandwichkern
124 Decklage
126 Teil
128 Drehachse
130 Schwenkachse
132 Stützpfeiler
134 Rammstab
136 Drehgelenk
138 Grundgestell
140 Eckbereich
142 Rollenelement
144 Rollenvorrichtung
146 Stützelement
148 Profi Irohr
150 Antriebselement
152 Umlenkrolle
154 Seitenkante (obere)
156 Elevationsantrieb
158 Schwenkvorrichtung

Claims

Patentansprüche
Solarvorrichtung (100) zur Aufnahme und/oder Weiterleitung von Solarstrahlung, wobei die Solarvorrichtung (100) Folgendes umfasst:
ein mit Solarstrahlung zu beaufschlagenden Solarelement (106); eine Trägervorrichtung (112) zur Aufnahme des Solarelements
(106);
eine Bewegungsvorrichtung (114) zur Bewegung der Trägervorrichtung (112) samt des daran angeordneten Solarelements (106) zur Anpassung der Ausrichtung des Solarelements (106) an eine aktuelle Sonnenposition.
Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägervorrichtung (112) eine Trägerplatte (118) umfasst, welche ein Sandwichelement (120) umfasst, wobei das Sandwichelement (120) einen Sandwichkern (122) und zwei Decklagen (124) umfasst, zwischen welchen der Sandwichkern (122) angeordnet ist.
Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Deckplatten des Sandwichelements (120) durch das Solarelement (106) gebildet ist.
Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sandwichkern (122) ein Papiermaterial und/oder ein Kunststoffmaterial und/oder Beton und/oder ein Schaummaterial umfasst.
Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sandwichkern (122) aus einem beschichteten Papiermaterial gebildet ist.
Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Papiermaterial ein zumindest in einem Ausgangszustand flächiges Material ist, welches zweiseitig mit einer wasserundurchlässigen
Beschichtung versehen ist.
7. Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung ein Kunststoffmaterial, insbesondere Polyethylen, und/oder ein Metallmaterial, insbesondere Aluminium, umfasst oder aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere Polyethylen, und/oder einem Metallmaterial, insbesondere Aluminium, gebildet ist.
8. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass der Sandwichkern (122) durch geformte Streifen aus Papiermaterial, insbesondere beschichtetem Papiermaterial, gebildet ist.
9. Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen eine Zick-Zack-Form oder eine Wellenform aufweisen.
10. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass das Papiermaterial zumindest abschnittsweise Schnittflächen, insbesondere aufgrund des Zuschneidens von Streifen, aufweist, wobei die Schnittflächen vorzugsweise an den Decklagen (124) des Sandwichelements (120) anliegen und mit denselben verklebt sind .
11. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sandwichkern (122) mehrere geformte
Streifen aus Papiermaterial umfasst, welche unmittelbar miteinander verbunden, insbesondere verklebt, sind.
12. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Papiermaterial Papier, Pappe oder Karton umfasst.
13. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarelement (106) mehrteilig ausgebildet ist, wobei die mehreren Teile (126) des Solarelements (106) fest miteinander verbunden sind, insbesondere derart, dass das Solarelement (106) über seine gesamte Ausdehnung hinweg Zugkräfte und/oder Druckkräfte übertragen kann.
14. Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Teile (126) des Solarelements (106) mittels Verbindungselementen, insbesondere Spiegelelementen oder Glaselementen, miteinander verbunden sind.
15. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Teile (126) des Solarelements (106) mittels einer separaten Decklage (124), auf welcher die mehreren Teile (126) angeordnet sind, miteinander verbunden sind.
16. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarvorrichtung (100) eine Steuervorrichtung (166) zur Steuerung der Bewegungsvorrichtung (114) und eine Sensorvorrichtung (168) zur Erfassung einer aktuellen Ausrichtung des
Solarelements (106) umfasst, wobei die Steuervorrichtung (166) derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass mittels der Steuervorrichtung (166) eine Abweichung einer von der Sensorvorrichtung (168) ermittelten Ist-Ausrichtung von einer vorgegebenen Soll-Ausrichtung ermittelt wird und dass mittels der Steuervorrichtung (166) die Bewegungsvorrichtung (114) derart angesteuert wird, dass das Solarelement (106) mittels der Steuervorrichtung (166) in die Soll-Ausrichtung gebracht wird .
17. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (114) eine
Rollenvorrichtung (144) umfasst, mittels welcher die Solarvorrichtung (100) auf einem Boden, insbesondere Erdboden, aufliegt und/oder abrollt.
18. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (114) einen Lagerring (170) umfasst, welcher insbesondere auf einem Boden auflegbar ist und/oder auf welchem Rollenelemente (142) der Bewegungsvorrichtung (114) aufliegen und/oder abrollen.
19. Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring (170) Beton und/oder ein Metallmaterial umfasst oder aus Beton und/oder aus einem Metallmaterial gebildet ist.
20. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (114) eine zu dem Lagerring (170) komplementär ausgebildete Rollenvorrichtung (144) umfasst, mittels welcher die Trägervorrichtung (112) relativ zudem Lagerring (170) bewegbar ist.
21. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenvorrichtung (144) mindestens ein angetriebenes Rollenelement (142) umfasst.
22. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (114) einen Stützpfeiler (132) zur Verankerung der Solarvorrichtung (100) in einem Boden umfasst.
23. Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützpfeiler (132) ein Rammstab (134) ist, welcher zur Verankerung in den Boden hineinrammbar ist.
24. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarelement (106) mittels der Bewegungsvorrichtung (114) bodennah gelagert ist.
25. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Abstand des Solarelements (106) von einem Boden höchstens ungefähr die Hälfte, insbesondere höchstens ungefähr ein Drittel, vorzugsweise höchstens ungefähr ein Fünftel, einer maximalen Höhe oder Breite des Solarelements (106) beträgt.
26. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarelement (106) bezüglich einer Querrichtung und/oder einer Längsrichtung mittig und/oder an mindestens zwei Eckbereichen (140) gelagert ist.
27. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (114) eine Schwenkvorrichtung (158) umfasst, mittels welcher das Solarelement (106) derart bewegbar ist, dass ein Massenschwerpunkt des Solarelements (106) angehoben oder abgesenkt wird, wenn das Solarelement (106) bewegt wird .
28. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (114) ein bewegbares Gegengewicht (160) umfasst, welches mittels der Schwenkvorrichtung (158) bewegbar ist und welches mit dem Solarelement (106) und/oder dem Trägerelement (116) derart gekoppelt ist, dass ein gemeinsamer Schwerpunkt des Gegengewichts (160) und des Solarelements (106) und/oder des Trägerelements (116) im Wesentlichen unabhängig von einer Hebe- oder Senkbewegung des Schwerpunkts des Solarelements (106) und/oder des Trägerelements (116) zumindest näherungsweise auf konstanter Höhe verbleibt.
29. Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegengewicht (160) einen Behälter (162) zur Aufnahme von Gewichtsmaterial, beispielsweise Sand, Steinmaterial, Wasser, etc., umfasst.
30. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarelement (106) und das Gegengewicht (160) mittels einer Seilzugvorrichtung miteinander gekoppelt sind.
31. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegengewicht (160) an einem tragenden Element der Bewegungsvorrichtung (114), beispielsweise an einem Stützelement (146), beweglich geführt ist.
32. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarelement (106) ein Spiegel (108) ist.
33. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarelement (106) ein Photovoltaikelement (110) ist.
34. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarvorrichtung (100) als ein Heliostat (102) oder als ein Photovoltaiktracker (104) ausgebildet ist.
35. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (114) eine
Rollenvorrichtung (144) umfasst, mittels welcher die Solarvorrichtung (100) auf einem Boden, insbesondere Erdboden, aufliegt und/oder abrollt, wobei die Rollenvorrichtung (144) mehrere, beispielsweise zwei, Rollenelemente (142) umfasst, welche geländegängig ausgebildet sind.
36. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (114) eine
Rollenvorrichtung (144) umfasst, welche an einen zeitlich oder räumlich variierenden Boden anpassbar ist.
37. Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Sensorvorrichtung (168) der Solarvorrichtung (100) eine zeitliche oder räumliche Veränderung des Bodens ermittelbar ist.
38. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Steuervorrichtung (166) der
Solarvorrichtung (100) eine zeitliche oder räumliche Veränderung des Bodens bei der Bewegung der Trägervorrichtung (112) und/oder bei der Ausrichtung des Solarelements (106) an eine aktuelle Sonnenposition berücksichtigbar und/oder kompensierbar ist, insbesondere basierend auf mittels der Sensorvorrichtung (168) ermittelten Messwerten .
39. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarvorrichtung (100) eine Ablagevorrichtung (200) zur Ablage der Trägervorrichtung (112), insbesondere einer Trägerplatte (118) der Trägervorrichtung (112), samt des daran angeordneten Solarelements (106) auf einem Boden umfasst.
40. Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablagevorrichtung (200) ein oder mehrere Ablageelemente (202) umfasst, welche insbesondere als Lagerklötze (204) ausgebildet sind .
41. Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Ablageelemente (202), insbesondere sämtliche Ablageelemente (202), zumindest in einem Ablagezustand der
Solarvorrichtung (100) radial außerhalb eines Bewegungspfads (206) von Rollenelementen (142) einer Rollenvorrichtung (144) der
Solarvorrichtung (100) angeordnet sind.
42. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Ablageelemente (202), insbesondere sämtliche Ablageelemente (202), an dem Trägerelement (116), insbesondere an einer Trägerplatte (118), der Trägervorrichtung (112) festgelegt sind.
43. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Ablageelemente (202), insbesondere sämtliche Ablageelemente (202), an dem Boden festgelegt sind .
44. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Ablageelemente (202), insbesondere sämtliche Ablageelemente (202), in voneinander verschiedenen Eckbereichen (208) eines Trägerelements (116), insbesondere einer Trägerplatte (118), der Trägervorrichtung (112) angeordnet sind oder daran zur Anlage kommen.
45. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 39 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägervorrichtung (112), insbesondere eine Trägerplatte (118) der Trägervorrichtung (112), samt des daran angeordneten Solarelements (106) mittels der Bewegungsvorrichtung (114) und mittels der Ablagevorrichtung (200) in einer
Sicherungsposition arretierbar ist.
46. Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägervorrichtung (112), insbesondere eine Trägerplatte (118) der Trägervorrichtung (112), samt des daran angeordneten
Solarelements (106) mittels eines Elevationsantriebs (156) der
Bewegungsvorrichtung (114) gegen ein oder mehrere Rollenelemente (142) einer Rollenvorrichtung (144) der Bewegungsvorrichtung (114) und/oder gegen ein oder mehrere Ablageelemente (202) einer
Ablagevorrichtung (200) spannbar ist.
47. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägervorrichtung (112), insbesondere eine Trägerplatte (118) der Trägervorrichtung (112), samt des daran angeordneten Solarelements (106) durch Drehung um eine Drehachse (128) der Solarvorrichtung (100) mit einem oder mehreren
Ablageelementen (202) einer Ablagevorrichtung (200) verriegelnd in Eingriff bringbar ist, insbesondere gegen ein Abheben entgegen der Schwerkraftrichtung nach oben sicherbar ist.
48. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarvorrichtung (100) ein Stützelement (146) der Bewegungsvorrichtung (114) umfasst, welches durch die
Trägervorrichtung (112), insbesondere eine Trägerplatte (118) der Trägervorrichtung (112), und das daran angeordnete Solarelement (106) hindurchführbar oder hindurchgeführt ist.
49. Solarvorrichtung (100) nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägervorrichtung (112), insbesondere eine Trägerplatte (118) der Trägervorrichtung (112), und das daran angeordnete Solarelement (106) eine insbesondere mittig angeordnete Durchführungsöffnung (198) zur Durchführung des Stützelements (146) umfassen.
50. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 48 oder 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (146) Bestandteil eines
Elevationsantriebs (156) der Bewegungsvorrichtung (114) ist.
51. Solarvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 48 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (146) ein stabförmiges U-Profil oder I-Profil ist oder umfasst.
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