NL2002779C2 - Draaginrichting voor zonnepanelen. - Google Patents

Description

Draaginrichting voor zonnepanelen

De uitvinding heeft betrekking op een draaginrichting voor elementen bestemd voor het opnemen en/of weerkaatsen en/of focusseren van zonnestraling, zoals 5 zonnecellen, zonnecollectoren, spiegels, lenzen en dergelijke, omvattende een hoofdframe uit langsliggers die zich evenwijdig naast elkaar uitstrekken en dwars op de langsliggers zich uitstrekkende dwarsliggers, draaibaar op het hoofdframe aangebrachte hulpframes voor de elementen, alsmede een steunconstructie die aangrijpt op twee der horizontale liggers, waarbij universele knooppunten zijn voorzien waaraan telkens een 10 langsligger en een hulpframe zijn bevestigd.

Een dergelijke draaginrichting is bekend uit WO-A-2009/038294. De langsliggers kunnen op zodanig hoogte worden geplaatst dat de elementen gedurende een zo lang mogelijke periode optimaal zijn gericht ten opzichte van de zon teneinde zoveel mogelijk energie op te vangen. Daarbij wordt rekening gehouden met de ter 15 plaatse heersende gemiddelde zonnestand gedurende een j aar. De van de zon afkomstige energie kan worden omgezet in elektrische stroom bij toepassing van fotovoltaïsche zonnecellen. Ook is het mogelijk door middel van zonnecollectoren water te verwarmen. Verder is bekend om door middel van een aantal spiegels het zonlicht te reflecteren naar een centrale eenheid, eveneens voor het opwekken van 20 elektrische stroom of warmte.

De steuninrichtingen worden gewoonlijk toegepast in de buitenlucht, hetgeen betekent dat de sterkte en stijfheid daarvan voldoende groot moeten zijn om belastingen door de wind, sneeuw en dèrgelijke te dragen. Omdat de panelen aanzienlijke oppervlakten kunnen beslaan, moeten de mechanische eigenschappen van de 25 steuninrichting aan hoge eisen voldoen. De bekende inrichtingen zijn daarom uitgerust met zware constructiecomponenten die in staat moeten zijn om de door wind en sneeuw en dergelijke opgewekte belastingen zonder veel vervorming van de constructie door te leiden naar de ondergrond. Voor een aanvaardbaar rendement van de inrichting is het namelijk van groot belang dat de gewenste oriëntatie van de panelen ten opzichte van 30 de zon bewaard kan blijven, ook bij hoge belastingen. Anderzijds is het wenselijk om de investering in steunconstructies binnen een redelijke omvang te houden, zodat concurrentie met traditionele vormen van energieopwekking mogelijk blijft.

Doel van de uitvinding is daarom een inrichting van het hiervoor genoemde type voor het ondersteunen van zonnepanelen en dergelijke te verschaffen die zowel vanuit 2 0 0 2 7 79 2 constructietechnisch oogpunt als vanuit economisch oogpunt beter voldoet. Dat doel wordt bereikt doordat aan een knooppunt een dwarsligger is bevestigd. Verder kunnen aan de knooppunten schoren zijn bevestigd die zich schuin tussen de langsliggers uitstrekken in verband met het verhogen van de afschuifstijfheid van het hoofdframe.

5 De knooppunten kunnen op vele verschillende manieren zijn uitgevoerd. Voor alle varianten geldt echter dat de verschillende dragende delen van de inrichting bij die knooppunten samenkomen. Ter plaatse van de knooppunten kunnen de langsliggers en de dwarsliggers stevig aan elkaar zijn bevestigd, zodanig dat een stijf geheel ontstaat dat de hulpframes met de elementen stabiel in de gewenste positie kan houden.

10 Datzelfde geldt voor de posities waar het hoofdframe is ondersteund door de steunconstructie: de zich aldaar bevindende delen van de steunconstructie kunnen door middel van de knooppunten aangrijpen op de langsliggers.

Voor de langsliggers en de dwarsliggers kunnen verschillende typen elementen of profielen worden gebruikt. Bij voorkeur kunnen de dwarsliggers holle stangen 15 omvatten waarvan de einden eventueel door afgeplatte bevestigingslippen worden gevormd, welke bevestigingslippen zijn verbonden met telkens een knooppunt. Op hun beurt kunnen de knooppunten elk een of meer bevestigingsflenzen omvatten waarbij aan de bevestigingsflens van tenminste een der knooppunten een dwarsligger is bevestigd. Een bijzonder stabiele constructie wordt verkregen indien de knooppunten 20 elk twee bevestigingsflenzen omvatten die zich bevinden ter weerszijden van de langsligger, waarbij aan de bevestigingsflenzen van tenminste een der knooppunten een dwarsligger is bevestigd. In plaats van afgeplatte bevestigingslippen kunnen aan de einden van de stangen ook aparte bevestigingsbeslagen zijn voorzien, die bijvoorbeeld aan de einden van de stangen kunnen worden vastgezet door lassen, klemmen en 25 dergelijke.

Daarnaast kunnen de knooppunten elk een steunflens omvatten die is bevestigd aan de steunconstructie. Deze steunconstructie, die zich in wezen over de gehele lengte van de langsliggers verspreid uitstrekt, kan eveneens op vele verschillende manieren zijn uitgevoerd. In het bijzonder kan de steunconstructie benen of stangen omvatten 30 waarvan een eind telkens is bevestigd aan een knooppunt. Deze stangen zijn bij voorkeur hol, en kunnen een cirkelvormige dwarsdoorsnede bezitten. Aan hun einden kunnen deze stangen zijn plat geknepen, zodat aldaar bevestigingslippen zijn verkregen. Als alternatief kunnen aparte bevestigingsbeslagen aan de einden van de 3 stangen zijn voorzien. Door middel van de bevestigingslippen kunnen de stangen zijn bevestigd aan de bevestigingsflenzen van de knooppunten.

Verder kan het andere eind van de stangen zijn ondersteund op een fundatie, zoals een poer. Een bijzonder stabiele ondersteuning wordt verkregen indien een of 5 meer van de stangen een scherpe of stompe hoek maakt met de langsrichting van de langsliggers. Als voorbeeld wordt genoemd een uitvoeringsvorm waarbij telkens tenminste twee stangen vanaf het hoofdframe naar elkaar toe verlopen en zijn ondersteund op een en dezelfde fundatie.

De knooppunten bezitten echter niet alleen de functie van het onderling 10 verbinden van de onderdelen van het frame, doch spelen zoals hiervoor reeds genoemd ook een rol bij het bevestigen en ondersteunen van de hulpframes en de panelen. In het bijzonder kan daarbij elk knooppunt zijn voorzien van een uithouder waarop een hulpffame is bevestigd. Door middel van dergelijke uithouders komen de hulpframes op enige afstand boven het hoofdframe te liggen. Dit heeft het voordeel dat de 15 hulpframes op eenvoudige wijze in een schuine stand ten opzichte van het frame kunnen worden geplaatst, afhankelijk van de stand van de zon. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm kunnen in dat verband de hulpframes roteerbaar zijn rond een hartlijn die evenwijdig is aan de dwarsliggers.

In verband met het verdraaien van de hulpframes kan op elke uithouder zich een 20 lagerbok bevinden, terwijl de hulpframes elk een drager bevatten die roteerbaar is ondersteund in de lagerbok van een aan een langsligger voorzien knooppunt en de tegenoverliggende lagerbok van een aan de andere langsligger voorzien knooppunt. Het lagergedeelte van deze lagerbokken kan op vele verschillende manieren zijn uitgevoerd. Als voorbeeld wordt genoemd een glij lager met een kunststofschaal waarin 25 een cilindrische drager draaibaar is ondersteund. Verder kunnen de dragers elk zijn voorzien van onderling evenwijdige en over de lengte van de drager verdeelde armen waarop een paneel is bevestigd.

De knooppunten zelf kunnen eveneens op vele verschillende manieren zijn uitgevoerd. Zo kunnen de knooppunten uit een geheel bestaan, en op of om de 30 langsliggers worden geschoven. Volgens een de voorkeur genietende uitvoeringsvorm echter omvat elk knooppunt een tweetal beslagstukken waartussen telkens een langsligger is ingeklemd. Door middel van geschikte boutverbindingen kunnen deze bij elkaar behorende beslagstukken stevig op of om de betreffende langsliggerdelen 4 worden geklemd. In verband met het verzekeren van een stabiele constructie kunnen de naar elkaar gekeerde oppervlakken van telkens een beslagstuk en een langsligger overeenkomstig zijn gevormd. De beslagstukken kunnen zijn samengevoegd tot een geheel door middel van een tussenliggende dam, zodanig dat een C-vorm ontstaat.

5 De uitvinding heeft verder betrekking op een opstelling voor het opwekken van energie uit zonnestraling, omvattende een draaginrichting zoals hiervoor beschreven met een hoofdframe uit langsliggers die zich evenwijdig naast elkaar uitstrekken, dwars op de langsliggers zich uitstrekkende dwarsliggers, draaibaar op het hoofdframe aangebrachte hulpframes, alsmede een steunconstructie die aangrijpt op het 10 hoofdframe, waarbij de hulpframes zijn voorzien van elementen bestemd voor het opnemen of weerkaatsen van zonnestraling, zoals zonnecellen, zonnecollectoren, spiegels en dergelijke.

Daarnaast betreft de uitvinding een universeel knooppunt voor de draaginrichting zoals hiervoor beschreven.

15 De uitvinding zal vervolgens nader worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.

Figuur 1 toont een aanzicht in perspectief schuin van voren en van boven.

Figuur 2 toont een aanzicht in perspectief schuin van achter en van boven.

Figuur 3 toont een achteraanzicht.

20 Figuur 4 toont een dwarsdoorsnede.

Figuur 5 toont op grotere schaal het detail volgens V van figuur 4.

Figuur 6 toont het detail van figuur 5 in perspectief.

De in de figuren 1-4 weergegeven inrichting bezit een hoofdframe 1 dat bestaat uit de langsliggers 2 en de dwarsliggers 3 die de langsliggers onderling verbinden.

25 Verder is aan de langsliggers 2 de schoor 14 bevestigd. Deze schoor 14 is schuin gericht, zodanig dat het hoofdframe 1 afschuifstijf is in het door de langs- en dwarsliggers bepaalde vlak. Op het hoofdframe 1 zijn de hulpframes 5 ondersteund in de lagerbokken 24 met draailagers 6, zoals getoond in figuren 5 en 6. Deze hulpframes bestaan elk uit een drager 7 met regelmatig verspreid daarop aangebrachte armen 8. Op 30 deze armen zijn de panelen 9 bevestigd, in dit geval met fotovoltaïsche cellen. Door middel van de verstelinrichting, waarvan in de figuren 1-3 de verstelstang 10 is weergegeven, kunnen de hulpframes 5 met de panelen in een schuine stand rond de hartlijn van de dragers 7 worden verdraaid, afhankelijk van de zonnestand.

5

Het hoofdframe 1 is op een ondergrond ondersteund door middel van de poeren 11. De laag gelegen langsligger 2 is direct via nader te beschrijven knooppunten 4 op de poeren 11 ondersteund. De hoog gelegen langsligger 2 is door middel van de stangen 12 en 13 ondersteund. Bepaalde van deze stangen 13 zijn in het achteraanzicht 5 van figuur 3 loodrecht op de langsliggers 2 gericht, andere stangen 12 lopen schuin uiteen. De stangen 12-14 bezitten aan beide einden afgeplatte bevestigingslippen 23.

Elk van de stangen 13 is aan de hoog gelegen langsligger 2 bevestigd door een knooppunt 4 zoals op grotere schaal weergegeven in figuren 5 en 6. Deze knooppunten bestaan elk uit twee beslagstukken 15,16, waartussen een langsligger 2 is ingeklemd 10 door middel van een boutverbinding 17. De beslagstukken bezitten richels 18 waartussen de als C-profiel uitgevoerde langsligger 2 gevangen wordt gehouden.

Verder bezitten zij bevestigingsflenzen 19 waaraan telkens een afgeplatte bevestigingslip 23 van de stangen 20 is bevestigd. Deze twee stangen 20 vormen samen de dwarsligger 3. Het onderste beslagstuk 16 bezit verder een steunflens 21 waaraan de 15 bevestigingslip 23 van de stang 13 is bevestigd.

Het bovenste beslagstuk 15 bezit een opstaande uithouder 22 waarop het draailager 6 is gemonteerd. De dragers 7 en daarmee de hulpframes 5 met panelen 9 zijn aldus op een zekere hoogte boven het hoofdframe 1 gemonteerd, zodanig dat verdraaiingen daarvan rond de hartlijn van de dragers 7 mogelijk zijn.

20 Overeenkomstig de hoog gelegen langsligger 2, is de laag gelegen langsligger 2 is eveneens door een dergelijk knooppunt 4 ondersteund op een poer 11, waarbij dan de steunflens 21 direct daaraan is bevestigd zonder tussenkomst van een stang. Verder zijn aan die knooppunten 4 de onderste einden van de schuin uit elkaar omhoog lopende stangen 12 bevestigd. Aan een van die knooppunten is tevens het onderste eind van de 25 schuin geplaatste schoor 14 bevestigd.

De verbinding tussen de langsliggers 2 en de dragers 7 is steeds met dergelijke knooppunten 4 uitgevoerd. Bij sommige van die knooppunten 4 blijven echter de bevestigingsflenzen 19 ongebruikt, omdat aldaar de dwarsliggers 3 respectievelijk stangen 20 ontbreken. Ook worden niet steeds de steunflenzen 21 gebruikt: sommige 30 van de knooppunten 4 aan de laag gelegen langsligger 2 fungeren slechts als verbinding tussen de dragers 7 en de langsligger 2. Niettemin kan voor elke verbinding tussen hoofdframe 1, hulpframes 5 en stangen 12,13,14 en 20 steeds een en hetzelfde 6 knooppunt 4 worden toegepast, hetgeen de bouw aanmerkelijk vereenvoudigt en economischer maakt.

7

Lijst van verwijzingstekens 1. Hoofdframe 2. Langsligger 5 3. Dwarsligger 4. Universeel knooppunt 5. Hulpframe 6. Draailager 7. Drager 10 8. Arm 9. Paneel 10. Verstelstang 11. Poer 12. Stang 15 13. Stang 14. Schoor 15. Beslagstuk 16. Beslagstuk 17. Boutverbinding 20 18. Richel 19. Bevestigingsflens 20. Stang dwarsligger 21. Steunflens 22. Uithouder 25 23. Bevestigingslip 24. Lagerbok 2002779

Claims (26)

1. Draaginrichting voor elementen (9) bestemd voor het opnemen en/of weerkaatsen en/of focusseren van zonnestraling, zoals zonnecellen, zonnecollectoren, 5 spiegels, lenzen en dergelijke, omvattende een hoofdframe (1) uit langsliggers (2) die zich evenwijdig naast elkaar uitstrekken en dwars op de langsliggers zich uitstrekkende dwarsliggers (3), draaibaar op het hoofdframe (1) aangebrachte hulpframes (5) voor de elementen (9), alsmede een steunconstructie (11-13) die aangrijpt op twee der langsliggers (2), waarbij universele knooppunten (4) zijn voorzien waaraan telkens een 10 langsligger (2) en een hulpframe (5) zijn bevestigd, met het kenmerk dat aan een knooppunt (4) een dwarsligger (3) is bevestigd.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij aan een knooppunt (4) de steunconstructie (11-13) is bevestigd. 15

3. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij aan telkens een knooppunt (4) van evenwijdige langsliggers (2) een schoor (14) is bevestigd, welke knooppunten (4) in langsrichting van de langsliggers (2) ten opzichte van elkaar verschoven zijn. 20

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de dwarsliggers (3) holle stangen (20) omvatten waarvan de einden eventueel door bevestigingslippen (23) worden gevormd, welke einden zijn verbonden met telkens een knooppunt (4).

5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij knooppunten (4) elk een bevestigingsflens (19) omvatten en aan de bevestigingsflens (19) van tenminste een van de knooppunten een dwarsligger (3,20) is bevestigd.

6. Inrichting volgens conclusie 5, waarbij de knooppunten (4) elk twee 30 bevestigingsflenzen (19) omvatten die zich bevinden ter weerszijden van de horizontale langsligger (2) en aan de bevestigingsflenzen (19) van tenminste een van de knooppunten (19) een dwarsligger (3,20) is bevestigd 2002779

7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de knooppunten (4) elk een steunflens (21) omvatten en aan de steunflens (21) van tenminste een der knooppunten (4) de steunconstructie is bevestigd.

8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de steunconstructie benen (12,13) omvat waarvan een eind telkens is bevestigd aan een knooppunt (4).

9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij het andere eind van de benen (12,13) is ondersteund op een vaste ondergrond, zoals een fundatie in de vorm van een poer (11). 10

10 Inrichting volgens conclusie 9, waarbij telkens tenminste twee stangen (12, 13. vanaf het hoofdframe (1) naar elkaar toe verlopen en zijn ondersteund op een en dezelfde fundatie.

11. Inrichting volgens een der conclusies 7-9, waarbij de benen (12,13) elk een holle stang (20) omvatten waarvan de einden eventueel door bevestigingslippen (23) worden gevormd.

12. Inrichting volgens een der conclusies 6-10, waarbij een knooppunt (4) direct 20 is ondersteund op een vaste ondergrond, zoals een fundatie in de vorm van een poer (11).

13. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij elk knooppunt (4) is voorzien van een uithouder (22) waarop een hulpframe (5) is bevestigd. 25

14. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de hulpframes (5) roteerbaar zijn rond een hartlijn die evenwijdig is aan de dwarsliggers (3).

15. Inrichting volgens conclusie 13 en 14, waarbij op elke uithouder (22) zich een 30 lagerbok bevindt en de hulpframes (5) elk een drager (7) bevatten die roteerbaar is ondersteund in een lagerbok (24) van een aan een langsligger (2) voorzien knooppunt (4) en een tegenoverliggende lagerbok (24) van een aan de andere langsligger (2) voorzien knooppunt (4).

16. Inrichting volgens conclusie 15, waarbij op elke drager (7) onderling evenwijdige en over de lengte van de drager verdeelde armen (8) zijn voorzien waarop een paneel (9) is bevestigd. 5

17. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij elk knooppunt (4) een tweetal beslagstukken (15,16) omvat waartussen telkens een langsligger (2) is ingeklemd.

18. Inrichting volgens conclusie 17, waarbij de naar elkaar gekeerde oppervlakken van telkens een beslagstuk (15,16) en een langsligger (2) overeenkomstig zijn gevormd.

19. Inrichting volgens conclusie 17 of 18, waarbij de beslagstukken (15,16) 15 onderling zijn verbonden door een dam.

20. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij in hoofdzaak alle verbindingen tussen een langligger (2), een dwarsligger (3) en een hulpframe (2) worden gevormd door universele en identieke knooppunten (4). 20

21. Opstelling voor het opwekken van energie uit zonnestraling, omvattende een draaginrichting volgens een der voorgaande conclusies met een hoofdframe (1) uit langsliggers (2) die zich evenwijdig naast elkaar uitstrekken, dwars op de langsliggers zich uitstrekkende dwarsliggers (3), draaibaar op het hoofdffame aangebrachte 25 hulpframes (5), alsmede een steunconstructie (11-13) die aangrijpt op het hoofdframe (1), waarbij de hulpframes (5) zijn voorzien van elementen (9) bestemd voor het opnemen of weerkaatsen van zonnestraling, zoals zonnecellen, zonnecollectoren, spiegels en dergelijke.

22. Universeel knooppunt (4) voor een inrichting volgens een der conclusies 1- 21. /

23. Universeel knooppunt (4) volgens conclusie 22 voor een inrichting volgens een der conclusies 17-19, omvattende twee beslagstukken (15,16).

24. Universeel knooppunt volgens conclusie 23, waarbij de beslagstukken (15, 5 16) elk een oplegvlak bezitten bestemd om aan te liggen tegen een vlak van een langsligger (2), en een der beslagstukken (15,16) een uithouder (22) omvat voorzien van een lagerbok (24).

25. Universeel knooppunt volgens conclusie 24, waarbij de beslagstukken 10 tenminste een bevestigingsflens (19) en/of een steunflens (21) omvatten.

26. Universeel knooppunt volgens een der conclusies 23-25, waarbij de beslagstukken onderling zijn verbonden door een dam. 2002779