WO2005028968A1

WO2005028968A1 - Hydraulische sonnennachführung

Info

Publication number: WO2005028968A1
Application number: PCT/DE2004/002062
Authority: WO
Inventors: Helmut Juran
Original assignee: Helmut Juran
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2004-09-16
Publication date: 2005-03-31
Also published as: DE10343908A1; DE112004002333D2

Abstract

Eine um den Punkt (4) schwenkbare und damit der Sonne nachführbare Solaranlage wird an ihrer Ostseite und Westseite je mit dem Behälter (3) ausgerüstet, gekennzeichnet dadurch, daß die beiden Behälter zu 50 % ihres Füllvolumens mit einer Flüssigkeit (5) gefüllt werden und daß an jedem Behälter eine Pumpe (6) integriert ist, die über eine Leitung (2) miteinander verbunden sind und somit die Flüssigkeit je nach Bedarf zwischen den beiden Behältern hin- und herpumpen, sodaß eine Massenverschiebung entsteht, die zum Schwenken der Solaranlage führt, gekennzeichnet dadurch, daß an der Verbindungsleitung (2) atmosphärische Öffnungen (3) angebracht sind, die durch Luftzutritt eine Vor- oder Nachlaufen der Flüssigkeit verhindern, sobald sich die beiden Behälter durch das Schwenken der Anlage in unterschiedlicher Höhe befinden.

Description

Beschreibung

Titel .

Hydraulische Sαnnennachführung

Technisches Gebiet : regenerative Energietechnik

Stand der Technik :

Die Nutzung von Solarthermieenergie und Solarvoltaikenergie erhält durch Sonnennachführsysteme ca eine Lestungssteigerung pro Tag um 30%. Zum Stand der Technik gehören auch Sonnennachführungssysteme, die keine Mechanik benötigen und die Bewegung mit der Sonne durch Massenverschiebung erzielen. Beispielsweise wird unter PCT / DE 02 / 03826 ein so'ches System beschrieben. Hierbei wird Flüssigkeit von einem Behälter auf einer Seite der Solaranlage in einen weiteren Behälter auf der anderen Seite der Soiaranlage gepumpt.

Der Erfindung zugrundeliegendes Problem :

Die hiermit dokumentierten erfinderischen Schutzansprüche stützen sich auf folgendes zugrundeliegendes Problem nach Stand der Technik :

Bei der Massenverschiebung der Flüssigkeit bewegt sich immer einer der beiden Behälter in eine höhere Lage gegenüber dem anderen. Wenn die Förderpumpen auf Bedarf zur Sonn nnachführung gelaufen sind, sind die verbindenden leitungen zwischen den beiden Pumpen noch mit Flüssigkeit gefüllt. Schaltet die soeben betriebene Pumpe ab, dann wird die Flüssigkeit in der Leitung durch den Differenzdruck des Höhenunterschiedes weiter nachlaufen oder vorlaufen, je nachden welche der beiden Pumpen gerade betrieben wurde.

Um dies zu vermeiden ist nach Stand der Technik der Einsatz von Rückschlagklappeπ erfoderlich. Rückschlagklappen sind aber sehr empfindliche Teile, deren Funktion durch Schmutzteilchen, Austrocknen durch starke Sonneneinstrahlung schnell beeintächtigt werden kann. Nach dem Stand der Technik ist es damit kaum möglich, die gesetzlich geforderte Gewahrleistung von 2 Jahren abzugeben. Das Risiko ist zu groß.

Erfindung :

Bei der hiermit dargestellten Erfindung wird auf den Einsatz solcher empfindlicher Bauteile, wie Rückschlagklappen völlig verzichtet.

Es wirc an den die beiden Pumpen ((6a, 6b) verbindenden Leitung vorzugsweise an der höchsten Stelle und vorzugsweise auch innerhalb der beiden Behälter (1) jeweils eine atmosphärische Öffnung (3a, 3b) vorgesehen. Beim Betrieb der einen oder anderen Pumpe (6a, 6b) wird ein Teil der geförderten Flüssigkeitsmenge durch die beiden Öffnungen (3a, 3b) ausströmen. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Erfindu ng ist, daß. die Öffnung (3) so angebracht sind, daß die überströmende Flüssigkeit in die Behälter (1) zurückläuft.

Es ist ein weiterer wesentlicher Bestandteil dieser Erfindung, daß im Roreich jedes Behälters (1a, 1b) ein oder mfshrere atmosphärische Öffnungen (3a,3b) angebracht sind, sodaß sich in jeder möglichen Schweπkposition der Solaranlage (Figuren 1 -3) immer eine Öffnung an der höchsten Stelle der die Pumpen verbindenden Leitung (2) befindet und bei Stopp des Pumpenbetriebes der automatische Luftzutritt durch diese Öffnung (3) den Wasserstrom in der Leitung (2) trennt. Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung :

Die Lösung zur Verhinderung eine Wasserstromvorlaufs oder -rücklaufs mit atmosphärischen Öffnun- gen(3a,3b) funktioniert technisch hervorragend, da Bauteile die nicht da sind, auch nicht defekt werden.

Die Reduzierung von Bauteilen ist wirtschaftlich.

Anhand von atmosspärischen Öffnungen (3), deren Öffnunsgquerschnitt zum Beispiel durch Anbringen einer Armatur verändert werden kann, kann auch die Geschwindigkeit der Schwenkbewegung nach Wunsch eingestellt werden.

Beschreibung der Bau- und Funktionsteile nach Figuren 1 bis 3

1 - Die Behälter 1 a und 1 b sind in vorzugsweise gleichem Abstand zur Drehachse einer der Sonne nachführbaren Solaranlage an der jeweils linken und rechten Seite, das heißt einmal an der Ostseite der Solaranlage und einmal an der Westseite der Solaranlage.

2 - Die beiden Behälter (1a,1b) sind hydraulisch mit einem Schlauch oder Rohr (2) miteinander verbunden und diese hydraulische Verbindung (2) ist an ihren Enden an Pumpen angeschlossen, die vorzugsweise als Tauchpumpen ausgeführt sein können und die de im entsprechenden Behälter befindliche hydraulische Flüssigkeit durch die hydraulische Verbindung (2) auf bedarf in den anderen Behälter (1) pumpt.

3 - Die hydraulische Verbindung (2) zwischen den beiden Behältern (1a,1b) ist nun vorzugsweise innerhalb jedes Behälters (1a,1b) mit einer atmosphärischen Öffnung versehen. Wenn eine der beiden Pumpen (6a,6b) läuft, dann wird Flüssigkeit des Behälters, aus der die Pumpe fördert, in den anderen Behälter gepumt, iwobei die hydraulische Verbindung in diesen Fall zu 100% mit Flüssigkeit gefüllt ist. Stoppt die Pumpe, so würde ohne die atmosphärischen Öffnungen (3a,3b) die Flüssigkeit von dem jeweils höher angeordneten Behälter (1) in den tiefer angeordneten Behälter (1) nachlaufen. Mit der Anbringung der atmosphärischen Öffnungen (3a,3b) tritt aber Luft an der Öffnung (3a) bei Figur 2 und an der Öffnung (3b) bei der Figur 3 ein und unterbricht den Rückfluß oder Weiterfluß der Flüssigkeit (5) in der Leitung (2). Die Ausführung der Öffnungen (3a,3b) kann unterschiedlich sein, z.B. auch wie in Figurl . Wesentlich ist, daß die Flüssigkeit in das gleiche Wasserreservoir (5) der beiden Behälter (1a, 1b) zurückfließt, wenn keine Flüssigkeit (5) verlorengehen soll.

4 - Dreh- oder Schwenkachse der Solaranlage, die sich um diese Achse (4) durch Massenverschiebung von der Morgenposition Ost (Figur3) bis zur Abendposition West (Figur2) bewegt. Beinhaltet der Behälter (1 ) mehr Flüssigkeit als der Behälter (1a), dann schwenkt die Anlage nach West nach Figur 2 oder umgekehrt nach Ost nach Figur 3.

5 - Hydraulische Flüssigkeit in den Behältern (1a,1b). Wenn sich in jedem Behälter anteilig die gleiche Flüssigkeitsmenge (5) befindet dann sollten sich beide Behälter (1) vorzugsweise in gleicher Höhe befinden (Figurl).

6 - Die Pumpen (6a,6b) fördern die Flüssigkeit (5) auf Bedarf je nach dem Sonnenstand durch die Leitung (2) in den jeweils anderen Behälter (1a,1b). Hierbei tritt eine Teilmenge der Flüssigkeit (5) aus den Öffnungen (3a,3b) der Leitung aus. Da sich diese atmosphärischen Öffnungen innerhalb der jeweiligen Behälter (1a, 1b) befinden, verbleibt diese austretende Flüssigkeit in dem Behälter (1), in dem sie ausgetreten ist.

Claims

Patentansprüche

1. Hydraulische Sonnennachführung, gekennzeichnet dadurch, daß an der hydraulischen Verbindungsleitung (2), die 2 Behälter (1a, 1b) verbindet, die nach Stand der Technik links und rechts der Drehachse (4) einer schwenkbaren Solaranlage zum Zwecke der Sonnenachführung durch Massenverschiebung von Flüssigkeit ohne Mechanik befestigt sind, an der Leitung (2) mindestens an jedem Behälter (1b, 1a) eine atmosphärische Öffnung (3a,3b) angebracht ist.

2. Hydraulische Sonnennachführung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die atmosphärischen Öffnungen (3a, 3b) innerhalb oder außerhalb des Behälters so angebracht sind, daß beim Ausströmen von Flüssigkeit aus den Öffnungen (3), diese Flüssigkeit in einen der beiden Behälter fließt.