WO2011113413A1 - Ein dynamisches trägersystem für flexible oder starre solarzellen zur autarken und optimalen stromerzeugung mit druckluft- und sensortechnologie auf polymerer basis - Google Patents

Ein dynamisches trägersystem für flexible oder starre solarzellen zur autarken und optimalen stromerzeugung mit druckluft- und sensortechnologie auf polymerer basis Download PDF

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WO2011113413A1
WO2011113413A1 PCT/DE2011/000226 DE2011000226W WO2011113413A1 WO 2011113413 A1 WO2011113413 A1 WO 2011113413A1 DE 2011000226 W DE2011000226 W DE 2011000226W WO 2011113413 A1 WO2011113413 A1 WO 2011113413A1
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WO
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compressed air
carrier system
piston
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solar cells
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PCT/DE2011/000226
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Inventor
Christian Diebold
Karl-Friedrich Harter
Original Assignee
Solardynamik Gmbh
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    • 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
    • F24S30/48—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with three or more rotation axes or with multiple degrees of freedom
    • 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
    • F24S2025/01—Special support components; Methods of use
    • F24S2025/016—Filling or spacing means; Elastic means
    • 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

Definitions

  • a dynamic carrier system for flexible or rigid solar cells for self-sufficient and optimal power generation with compressed air and
  • Our invention has minimal metal components over the prior art and is thus a unique tracking solution offered on a polymeric basis with respect to the world market. There are currently no known technical solutions that allow a marketable application.
  • German Aerospace Center, ev, Cologne has a patent under the DE 19825785 A1 solar gliders with “sail foil and Faltrohr” from 1998 and 2001 under DE 10109529 A1 a “device with a flat compressed in cross-section and rolled up lengthwise Mast "logged in.
  • These innovative approaches show the possibility in the constructive lightweight construction and the possible lower material usage for the movement process.
  • the solutions presented there are exemplary, although they would not make sense for the technical trackability of solar cells, especially those that are on Earth, because they are not stable enough.
  • Hoses which are expanded by compressed air in cross-section and thereby shorten in length to exert a force have long been known and are state of the art. This technique was mainly used by the company Festo in the ⁇ ,, . , _ ⁇ , » « . -
  • the system is not nacmunroar and can not be used modularly.
  • the system is intended exclusively for solar power generation and has no added and value-added features.
  • the patent DE 202009006941 U1 Inventux Technologies AG in Berlin shows an excellent invention performance by the reflector layer is present between the lamination and the cover in order to achieve a cost-effective high energy yield.
  • This system also has no tracking.
  • the "solar module” WO 2009109472A1 from 2008 is also excellently sealed by Q-Cells, is also not suitable for tracking in the form, and this system can not be combined with additional functions like the previously described systems.
  • Solon AG has filed a patent under EP 1903613A1 2006, which is characterized as a "lightweight photovoltaic system in a training as a module plate and the cells are cost-effectively fixed with a lightweight cable tensioning system in these modules.
  • This module plate is still difficult and restrictive in its technical design.
  • our invention embeds the basic generator surface safely and stably within polymers which can be easily, translucently and flexibly multiaxially tracked.
  • the modular arrangement, switching and adaptability of the latest cell development on the market is possible at any time.
  • the combination to light and advertising purposes is possible and offers the claim to be a system, which has the architectural integration to the topic.
  • patent DE 103 07 540 A1 filed in 2003 by Bayer AG, Leverkusen, proposes a solar-powered air collector in which the technology, such as the absorber instead of metal, is based on films and thus is light.
  • the system is not used modularly and it is not technically suggested to track the sun.
  • the invention has the task of creating an innovative solar system technology for the use of solar energy, which significantly increases the energy efficiency.
  • the barriers to planners, architects and real estate owners towards the applied solar technology on the market will continue to be reduced and a new integration in the architecture and landscape are produced.
  • the cost reduction potential, the better profitability of the system (shorter amortization of an investment), and the higher energy efficiency will have a positive effect.
  • the basic components of the system further favor this circumstance because of the use of less expensive materials (polymers), the cost of materials and the nature of the motion processes with films and compressed air and sensor technology.
  • the key point in system technology is the increase in the energy yield of a photovoltaic generator area. This is determined by the efficiency of the solar cells, the location of the plant, the orientation of the individual generator areas perpendicular to the sun, the season and the applied system technology. The efficiencies of solar cells are determined by the ,,
  • the object of the invention is to provide a system technology so that the different cells can be integrated by as many manufacturers as possible.
  • Our innovative system technology is able to equip locations with extreme climatic conditions - weather conditions, because we can respond to the special needs and requirements in a customer-oriented manner. This refers to the solution of a wide variety of shading influences in the field of roof and ground-mounted systems, the solution in the field of the most difficult static conditions (post-war roofs) and finally the adaptation of system technology to a wide variety of surface sizes. Due to the synergies and added value effects, we can respond to the special customer requirements in a very differentiated way. Important basis is the aesthetics with its appropriate and adapted design over parameters of the color and function of the system.
  • the task and associated extended spectrum of the invention extends the pure use of solar power generation and thus generates added value.
  • the main focus is the solar power generation but with the change of the form over compressed air technology and technical additional components further benefits can come to bear.
  • the system offers solvable technical proposals for lighting, advertising purposes and collecting gray water. , , .... , ..
  • the lanawiriscnal precipitation yields are usually very low over the year in mm water column and make cost-intensive water management via well technology or water pipes necessary.
  • water can be collected via the polymer membrane structures and distributed over areal perforated foils for targeted irrigation.
  • a constructive shading of the vegetation is achieved by the arrangement of the films.
  • the agricultural vegetation of crops is favored and increases crop yields.
  • the invention has the task of setting a long-term trend in solar technology, so that it can also be used for other economies (differentiated vegetation) with additional added-value effects.
  • the objects of the invention are to provide a system technology which achieves the following goals:
  • Synergies and rewards - are sought by the invention in order to develop this invention compatible from architectural integration to agricultural use. Certain adjacent areas, such as rainwater harvesting, advertising, lighting and shading, etc. are included.
  • the invention has the advantage that these differentiated in price can be offered on the market and customizable.
  • the fastening plane (20) to the roof, to the outdoor area or traffic areas is made via an operative connection of adhesive, mechanically or via Oeseneducationen below, on the top or side of the mounting plane (20).
  • the conical pneumatic muscles (12) are connected via the compressed air lines (15) in the inlet device (16) and supply the conical muscle, at least one, at most four, with a compressed air adapter (13) via the receiving adapter (14) is positioned centrally from the bottom over the muscle receptacle (17).
  • the height of the pneumatic conical muscle is changed via the piston (10) and adjusted the position to the sun.
  • a base support (8) for the movable recording of the articulated connection (11) has a stable enclosure over joint shells (9).
  • the technical infrastructure (6) is integrated with the compressed air supply (7) the rigid and flexible solar modules (3) by an inflatable stabilizer surface (2) and a carrier protective layer (1) and thus provides the solar cell units (4) safe protection against deflection and external influence on the surface.
  • a connecting frame (5) made of polymers Through a connecting frame (5) made of polymers, the entire installation is isolated from moisture and protected.
  • conventional solar technology can be used with this tracking system via the special integration.
  • another integration is shown as a variant, where the thin film (21) can be incorporated in a hinged air chamber carrier (22).
  • the thin-layer foil is embedded on a heat-resistant and insulating foil support (23) and secured from above via a diffusing, transparent and transparent air chamber (24).
  • a polymeric reinforcement (26) around the hinged air chamber stabilizes the entire system and is protected against theft by means of safety locks (5).
  • the complete tracking system is provided via modular compressed air connections (18) and modular infrastructure connection (19) (Water, electricity and heat) expandable. Thus, the size of the system can be easily varied to customer requirements and maintenance work can be carried out quickly.
  • FIG. 29 Shows a pneumatic conical muscle (12) in the initial position, which is folded flat and not inflated.
  • the storage area (29) In the uppermost zone is the storage area (29), where the piston guide (30) is located and which is between the operative connection with its articulated connection (11) and the piston (10), which is inflatable by air pressure and vacuum.
  • the piston guide (30) In the initial position of the piston has the largest diameter with its variable sliding connection (28) and the piston is positioned furthest or the lateral surface of the piston (10) is fully deployed in the storage area (29), the entire extendable body surface is approximately flat.
  • the compressed air adapter (13) In the middle underneath is the compressed air adapter (13), which receives the operative connection with compressed air (27).
  • the variable sliding connection (28) is in the zero position.
  • the air bag (118) is present for stable development and development in the height of the pneumatic conical muscle (12) and in this position flat in the initial position.
  • the chamber or air bag (118) disposed thereunder has been expanded by the supply of compressed air, so that the piston controllably moves on the inner wall of the pneumatic conical muscle (12) in the middle position.
  • the piston slips from the storage area (29) via the piston in the lower area and increases, so that the volume of the pneumatic conical muscle (12) decreases.
  • the pneumatic cone-shaped muscle (12) is in the middle position and is dimensionally stable due to the opposite movement process in the lateral surfaces of the cone.
  • FIG. 1 shows the inflated body (1) in its highest position.
  • the articulated connection (11) is in communication with the piston guide (30) and the piston (10) in the final position.
  • the inflatable piston has the smallest cross section.
  • About the compressed air line (15) and the compressed air supply (13) know the underlying diaphragm chamber or the air chamber bag (118) on the largest volume.
  • FIG. 1 shows the body in the starting position, which is preferably as a pneumatic conical muscle (12), which is folded flat into one another.
  • the stagnation zone of the pneumatic conical muscle (12) which is in operative connection with the piston guide and the piston (10).
  • a compressed air spiral (31) is in the starting position. Through it, compressed air is conveyed into the upper storage area to effect the movement process for lowering the pneumatic conical muscle (12).
  • the end of the compressed air spiral (31) opens above the piston storage area (29).
  • the centrally arranged compressed air supply (13) is located on the muscle receptacle (17), which is stabilized in the circumference of the diameter by an operative connection with compressed air (27).
  • FIG. 1 shows an inflated body in the middle position, which is preferably shown as a pneumatic conical muscle (12).
  • the compressed air spiral (31) is guided into the inflatable polymeric carrier plate (85) via the muscle intake.
  • the upper piston storage area (29) forms a unit with the piston guide (30), the piston (10) itself, the variable sliding bearing (28) and the articulated connection (11). It is on the outer lateral surface in the piston storage area (29). folded and thereby dimensionally stable by the piston guide (30).
  • the cross-section of the piston is smaller than in drawing 3a), because from below compressed air supply, the lateral surface on the variable sliding bearing (28) adapts and slides on the inner surface of the pneumatic conical muscle (slidet).
  • a precisely determined pressure of P1 and P2 causes the speed of the movement process and will only be the same when the height of the muscle is fixed.
  • the movement process can take place in a separate air bag (118). Inside the compressed air spiral, the electrical cables are laid on the inside, . This type of installation allows an aesthetic design and no disordered cable management, which contributes to reducing the risk of injury. Fiq.3b)
  • FIG. 1 shows an inflated body in the highest position, which is preferably shown as a pneumatic conical muscle (12).
  • the upper piston storage area (29) is completely streamlined and dimensionally stable.
  • the piston (10) has the smallest diameter in this position and is via the variable sliding bearing (28) in its end position.
  • the piston guide (30) is now completely centered.
  • FIG. 4a
  • FIG. 1 shows a pneumatic conical muscle (12) with a hinged connection (11) and another functional principle which is filled with air via a telescopic chamber device (32) and via active connections (69) on the outer cylindrical ring surfaces with the lateral surface of the pneumatic conical muscle (FIG. 12) is connected.
  • FIG. 4b
  • the ring fasteners (34) Shows a pneumatic conical muscle (12) and a varied operating principle, the ring fasteners (34), which forms a circular area in the initial position of the system and lie flat on the muscle support (17).
  • the last ring has a circular opening for receiving the compressed air supply (13) on the muscle receptacle (17).
  • FIG. 4c
  • This drives a rotary piston compressor (35) with compressed air which displaces the rotary piston within the hoses running one inside the other, increasing or decreasing the diameter of the pulley and thus allowing the compressed air supplied from below or above to flow through the internal spiral compressed air line (FIG. 38) causes a sliding on the inside of the shell (sliden).
  • the entire movement process is stabilized via the piston guide (30) and the articulated connection (11) in one unit.
  • the other type of embodiment is a circular compressor (36) where the piston itself is the hose. Both operating principles work via a closed end of the one hose.
  • an LED light unit (137) is present in the center, which can be illuminated at night and the pneumatic conical muscle lights up as light body (158).
  • the guide piston (43) forms an internal stabilizing unit.
  • a special flexible seal (44) absorbs the upper change in diameter and conforms to the piston guide (30). In the initial position of the entire pneumatic tapered muscle (12) and the piston (10), the diameter of the flexible seal (44) is the largest. In the end position of the pneumatic conical muscle (12) and the smallest diameter of the piston (10) and the diameter of the flexible seal is smallest.
  • the laying of the externally extending around the lateral surface compressed air spiral (31) via a compressed air access centered by the piston guide is arranged and thus compressed air on the air chamber bag (118) exerts to lower the pneumatic conical muscle.
  • the actual movement process of the piston (10) via the sliding bearing (40) is produced by a slide bearing guide (41).
  • a special sliding guide plate (42) stabilizes the deflection tendency of the lateral surface of the piston (10). Due to the minimally yielding jacket surfaces made of polymers and the flexibility to adapt to the sliding and sealing circumference of the piston diameter, a safe and pressure-stable movement process of the piston (10) is possible.
  • FIG. 1 shows a possible trackability of a (3) rigid / flexible solar module (Generator surface), which is tracked movable in all directions. Movement in all directions is achieved by a hinged connection (11) and a pivot receptacle (45) which is preferably attached to a base support (8) and the solar module (3) operatively connected thereto, over which the tubular air chambers (46) extend the height are adjustable.
  • a movement device (47) is provided which makes the (46) tubular air chambers controllable by compressed air.
  • the compressed air is assigned via modular compressed air connections (18).
  • the moving device (47) is mounted on the mounting plane that forms the floor.
  • an infrastructure (49) is provided, which consists of compressed air hoses or a chamber structure, which allows the movement processes of the tubular air chambers (46) or a part in the lower inflatable support.
  • the tubular air chambers (46) are lengthened or shortened and exert a force of movement on the module.
  • the basic prerequisite for the movement sequence is that no air may flow from one air chamber into the other. This is prevented by providing or integrating the tubular chambers (46) with a closure device (48).
  • the motive force is transmitted via the articulated connections (11) and the joint receptacle (45) on the base support (8) and thus can move the module finely graded in all directions.
  • FIG. 1 shows a device as a drive and control of the modules (3), which consists of a housing (60) with protective caps (52) and a functional opening (54) or a muscle receptacle (17), in which a hose (53) with laterally extending guide bands (58) via a hose guide (50) is directed.
  • About rollers (55), which are stably arranged on the roller bearing (59) is compressed air-tight with a lock (51) and fixing the hose airtight and closed.
  • This component thus preferably divides the hose (53) into two chambers, so that by a compressed air circulatory system (63) consisting of a lateral compressed air hose (57) which runs over the roller taper (56) and at the two end of the hose with connection point (56).
  • FIG. 6 shows a cross section of a device as a drive and control of the modules (3), which consists of a housing (60).
  • a hose (53) is controlled and moved via a hose guide (50), a rolling abutment (64), a sliding abutment (65) on rollers (55) with a pneumatic lock (61).
  • the roller bearing (59) and the present at the ends of the roller taper (56) allows a continuous air circulation, since no squeezing of the tubular air chamber takes place here in the area, because here the lateral compressed air hose (57) is located.
  • the compressed air connections can be made with each other.
  • Another possibility is the pneumatic locking (61) to allow the fixation of the rollers (55) and the intermediate tubular chambers (46) smoothly.
  • the housing (60) takes over by its special shape the function of the leadership and the movement of the abutment.
  • the drive devices (68) are attached to the module via an operative connection (69) or are preferably directly integrated in the module unit as a thin-film foil (21).
  • This figure shows a movable support with hinged connections (11) and a tubular air chamber (46) to create movement to the module.
  • a combination with a solid support is also conceivable.
  • a base support (8) with a mounting plane (20) forming the floor or fixed to the floor via an adhesive connection (73) or preferably via cable connections by a guide tab (42) connects.
  • a flexible and resilient operative connection (69) ensures as flexible and flexible movement of the fixed support (70), which may preferably be inflatable or made of solid materials.
  • a sliding support support (71) as a fixing mechanism, which preferably consists of a tube rolled over one another, by blowing also allows the support to slide into the base support (8) in the fixing plane (20).
  • Attached to the fixed support (70) is a lockable abutment (74) which is controllable by compressed air, whereby the mobility or resistance of the support (70) is adjustable, among other things, against wind loads.
  • a support foot (72) is embedded on or in this body and connected by gluing or welding.
  • a compressed air line (15) or a cable runs in this body or on the support foot (72) on the mounting plane (20), so that this extends into the next support leg (72) and results in a cooperation.
  • the film-like inflatable support (75) consists of a support surface front side (78) and preferably from another support surface rear side (79), so that different further Material properties such as color and shape are selected and combined. These different side halves are welded together and thereby preferably obtained two flat welded side edges, resulting in a stable leadership process on the rollers (55).
  • the base racks (8) is a mounting plane (20), which runs on or in the supports available, the compressed air line (15) grasps with cable.
  • the hose end with connection point (66) may be a roll-like receiving and stowing device by the sheet-like inflatable support (75) is rolled up.
  • a walk-on surface (77) is so pronounced that a base support (8) as fastening plane (20) via the compressed air application achieves a walk-on surface (77), which has a distance from the floor.
  • the end element is the hose end with connection point (66) and preferably forms a device in that the supports can be rolled up by means of springs and thus be unrolled again.
  • This Aufrollrata is preferably controlled by compressed air by a kind of roller is driven, on which the support is rolled up.
  • a base support (8) is provided as a mounting plane (20) in a tubular, eyelet-like and / or sliding support retainer (76), whereby the non-supporting support members, such as the inflatable support (75), can also dynamically slide into cavities.
  • a compressed air frame (81) ensures an arrangement flat or in combination of the support for solar cells on the roof, the outdoor facilities and the traffic areas of the thin-film films (21). Below the actual solar power generation, the sunlight is taken up in the heat exchanger (83), centered and additionally used diffusely for the solar power generation via a recessed reflection foil (84) on the underside of the thin-layer foil (21). This increases the efficiency of the entire generator area. In addition, through the greenhouse effect, the heat from the generator surface and the radiation for absorption available.
  • a heat resistant bond (82) on a transparent polymeric backing plate (85) does not damage the underlying transparent foil (88) of the air chambers and prevents it from being deformed by heat.
  • a polymeric support structure makes the surface walkable and protects the thin film (21) from flexing and cracking.
  • the side gasket (87) protects the system from moisture and insulates it Air exchange and prevents condensation.
  • the fastening plane (20) makes the system adaptable for outdoor installations, roof applications and traffic areas.
  • the heat released by the process is delivered via an air collector output (80) via an infrastructure (49) in the complete system and usable.
  • a light body (158), preferably provided as an LED light unit (137), can illuminate the compressed air frame (81) at night.
  • a compressed air sensor (153) and a temperature sensor (154) all thermodynamic processes are kept in equilibrium in order to ensure a stable compressed air frame (81) during operation.
  • a light sensor (155) automatically controls and regulates the orientation of the generator surface to the sun in the optimal and energy-efficient angle of incidence in short time intervals.
  • the system can be tracked in conjunction with the solar cell carrier or positioned flat without tracking on the roof.
  • FIG. 44 shows an embodiment in which two chambers via lateral connecting elements (44), the outer (46) and the inner chamber (46) and via upper connecting elements
  • the compressed air supply (7) ensures stable pressure conditions for the inner and outer chamber.
  • the compressed air supply (7) ensures stable pressure conditions for the inner and outer chamber.
  • Fiq- 13 shows an embodiment in which two chambers, the exterior is a rollable solid material (160) and or is a kind of flexible rollable solid element, preferably consists of a roll-up sheet metal.
  • the inner chamber (169) may be designed to slide freely preferably as a film-like inflatable support (75), or is selectively fixed by an operative connection (69) or is flat by an adhesive connection (73) with the outer chamber (170) via guide belts (58 ) or run over fold-like guides (171) and rollers (55).
  • the outer chamber (170) preferably differs from the inner chamber (169) by the material so that the outer chamber (170) need not be held by air pressure because its deployment into a statically solid state and into a static state through the reeling process stable shape.
  • This chamber can be moved back into its original form at any time.
  • the outer chamber (170) is rolled out of the mold and placed in a dimensionally stable body.
  • the outer chamber (170) as a rollable solid material (160) can also be made of flexible thin-walled metal sheets or other materials.
  • fold-like guides (171) are attached, which protrude either as a seam or through two joined surfaces or even so for guidance. These surfaces are held together against each other so that the outer chamber (170) is pushed apart by the inner chamber (169) and results in a dimensionally stable body.
  • the metal sheet can be coated as an outer chamber (170) and inside by a rubber-like film and thus form a composite.
  • FIG. 1 shows a base support (8) which is connected to an air chamber bag (118) as réelleurgeonrnden body.
  • the air bag (118) is equipped to receive solar cells in which a sliding bearing (40) is located.
  • a slide bearing (40) On the slide bearing guides (41), a slide bearing (40), a hinge and / or a hinge are slidably mounted as an operative connection.
  • a drive device (68) provides the stable control guidance process of the sheet-like inflatable support (75).
  • This support element is fixed in the base body by a receiving element or retractable and is supplied with compressed air.
  • the sheet-like inflatable support (75) generates a kind of force, and the air bag (118) stably rides up in operative connection therewith.
  • the air bag (118) can be inflated aerodynamically and as light body (158) preferably via an LED light unit (137) take over its function.
  • This film-like air bag (118) takes over against possible strong gusts of wind or wind suction for the entire system stability, by a suction in one Valve-like device (161) is located, which produces the pressure equalization and absorbs air during the guiding process and fills a flexible but also pressure-stable body.
  • This valve-like device (161) or suction opening is preferably also designed as a controllable valve.
  • a tilting device (162) which allows stable guiding processes in all directions by: this is movable and adjustable in height by compressed air.
  • This tilting device (162) may have a hinge-like, closure-like expression, wherein the closure can be controlled by compressed air.
  • a compressed air adapter (13) attached to connect it with other system units in a modular manner and interconnect.
  • a hose guide (50) provides the hoses (53) with an orderly guide and houses the electrical cables, compressed air line and infrastructures.
  • the support element is a foil-like inflatable support (75), which is fastened to the drive device (68) on the base body and regulated by the compressed air supply (13), so that the transmission of energy and movement processes is ensured.
  • the operative connection to the base body is configured via an element which is itself loop-like, hose-like or designed as a tongue or groove. It has the task of adapting the system among others to other predetermined systems or to connect, interconnect or attach similar systems or cable systems.
  • a slide bearing guide (41) guides the slide bearing (40) and stabilizes the movement and compensates for the changes in the pressure conditions.
  • the Luftschsack (118) refers to a very wind stable or storm-stable position or also in this position occupies a horizontal position during the tracking to the sun.
  • the fixed system becomes a Compressed air chamber (85) inflated to a starting position and remain static at a certain location-related angle.
  • the elevation angle of the sun can be adjusted year-round and stabilized externally by means of two pressure processes of compressed air chambers (85) running against each other.
  • a compressed air sensor (153), a temperature sensor (154), a light sensor (155) and wind pressure regulator (156) take over the smooth thermodynamic process of the compressed air chamber and protect it as shown in FIG. 11 already described against external influences.
  • the system can be equipped with a Fresner concentrator solar cell (92), a conventional solar cell (93) and a transparent organic solar cell (91). In the latter case, it is possible to make use of diffuse solar radiation via a reflecting and diffusing reflection film (84). Further, the remaining solar radiation via the greenhouse effect within the pressure chamber via heat exchangers (83) are collected. These are primarily black to absorb much heat radiation via the light.
  • the various types of solar are ensured by an active compound (69) on a heat-resistant spacer buffer (94) and a polymeric support plate (85).
  • an infrastructure (49) which is present in connection with the polymeric carrier plate, all forms of energy are connected to other units via modular compressed air connections (18) and modular infrastructure connection (19).
  • the eyelets (90) form a safe cushioning of the wind loads.
  • An additional added-value effect is achieved through an integrated LED light unit (137), which illuminates the body at night, when solar power is no longer generated by the system, and appears as a light body (158).
  • a base support (8) is equipped for adaptation for a module as a support for solar cells or other energy conversion units with corresponding function.
  • a closure device (48) is mounted, which is preferably embossed as a compressed air lock.
  • the body shape (172) can be changed by pressure and can thereby make an aerodynamic and / or non-positive adjustments to the module, whereby a module can be firmly held and fixed on the receiving surface of the base support (8).
  • a guide tab (42) is fixed, over which the system can be stretched on ropes.
  • FIG. 1 shows an embodiment in which a module as a support for solar cells themselves via receiving adapter (14), which connect as fixing elements on the module with the closure device (48) of the base support (8).
  • the embodiment also shows that a receiving device for solar cells (165) is formed in the example, these solar cells (4) with their string connection (164) are embedded.
  • the receiving device for solar cells (165) is well suited, which is closed by compressed air and the cells in the air chamber (95) safely stored.
  • a closure device (48) ensures that the filling and closing of the pressure hull are ensured with compressed air.
  • There are trackable units in the system in the form of hinged connections (11) which are actuated via compressed air.
  • the module is connected via the changeable body shape (172) of the base support (8) wind-stable and releasably connected.
  • FIG. 17a
  • the figure shows the bottom or the bottom forming support member (114) with a closure device (48) and a transparent film (88), which is provided for sealing this support member to the rigid / flexible solar module (3) (generator area) stable and enclose inexpensive.
  • FIG. 17b
  • the figure shows that the bottom or bottom forming support member (114) with a closure device (48) provided with a transparent walk-on surface (77) contributes to the stable sealing of the support member.
  • FIG. 17c
  • the figure shows the bottom or the bottom forming carrier element (114) with a closure device (48), which is provided with a transparent walk-surface (77) preferably as a glass or Plexiglas plate.
  • This carrier element is hermetically sealed by the compressible compressed air, the expandable closure device (48) enclosing the walk-surface (77).
  • the figure shows a solar power plant on a trackable outdoor area with technical components is equipped. Some of these can be used as solar technology in building blocks and functional units designed as a modular principle and for covering roof areas and traffic areas. The entire system is controlled by one or a number of compressed air reservoirs (117)
  • the individual solar cell supports (152) are modularly mountable as support surfaces for receiving power generation systems, such as conventional solar cells, Fresner concentrator solar cells (91), conventional or latest solar unit absorber surfaces.
  • the support surfaces are interconnected by an infrastructure channel (101), so that via a data line, communication, electricity, compressed air generated by compressors with a control via valves can be passed and replaced.
  • the individual carriers for solar cells (152) as support surfaces consist of an inflatable polymer frame (97) by tensioning cables or compressed air intermediate struts (96). These form a unit as a support surface, which preferably forms a uniform grid-like structure.
  • the modules can be hung in the ropes or the pressure intermediate struts (96) via special active connections (69) and fixed by special closures.
  • the modules are fixed or connected either with detachable connections or through closures.
  • a dual-bearing cassette surface (126) is shown by the lower level on the upper level hanging over joints. These levels can be changed and controlled by compressed air via hydraulic spacers (124) or via pneumatic distance muscle holders (125).
  • the task of the double-stored cassette trays (126) is to achieve a kind of tracking underneath surfaces and within the support structure, in that, among other things, also films can be arranged displaceably with one another. Thereby, shading among others can be controlled and achieved by the positions (124) and (125) by shifting two superimposed specially printed foils.
  • a reflective sheet (84) can be used to shield excessive radiation from the vegetation or to further increase the energy efficiency of the overlying solar cell systems.
  • the system makes it possible to design a rain collection and distribution system so that two foils can be moved together by means of compressed air.
  • the configuration may be such that the surfaces are perforated so that they are pressed together lying on top of each other and the holes in the film are offset arranged arranged.
  • FIG. 18 shows the possible new tracking techniques by describing various types of carriers that accommodate the carrier surfaces of different applications. Differentiated pronounced support elements and connecting elements show a variety of tracking, which achieve optimum energy efficiency.
  • the support surfaces is connected via a hinge-like connection (11) on the telescopic telescopic support (119), wherein the extendable support member in the cylinder receptacle (120) runs.
  • the support movement is controllable by an air chamber bag (118), which is selectively inflatable via compressed air in the cylinder receptacle (120) and makes the support element located therein movable.
  • a pneumatic conical muscle (12) with a hinged connection (11) makes the support surface trackable.
  • a support unit on the support system can also be combined advantageously characterized in which a pneumatically rollable metal structure (127), characterized by motion guide rollers (128), the support stably adjustable in height.
  • a moving device (47) with a compressed air valve (99) controls the movement process via a sliding support support (76) by providing the movement device (47) with a rollable and spring-like roller for winding the pneumatically rollable metal structure (127).
  • the support surface is received via an inflatable polymer frame via Eckaussteifung (129). Within the polymer frame (97) compressed air struts are incorporated, which are statically fixed on retaining ball (98). The change in length of the support surface is compensated by the supports with each other by elements such as length compensation mechanisms (121) or support buffer (122). These movement processes take place either via hydraulic, pneumatic or spring principles.
  • This motion process may also be accomplished via exemplary rollable devices.
  • One possibility is the stabilization ropes (123) that statically suspend the support system and stabilize it on a cable attachment (135).
  • stabilization cables (123) can be achieved by shortening and lengthening the cable via length compensation mechanisms (121) or support buffers (122).
  • Length changes in a device are made on or in the telescopic support, preferably as extendable telescopic rod (119).
  • One type of technical design of the system is achieved via the length compensation.
  • the figure shows yet an additional exemplary embodiment in which various components are stored on a mast (134), which is mounted in a height, which are protected from external influences. All connections which are in communication with one another via an infrastructure channel (101) with the carrier surface, among others, are to be reached by remote transmission.
  • a switchable emergency pressure unit (167) can quickly eliminate pressure losses or temporarily replace the main pressure pump until the technical defect has been rectified, without the system experiencing a loss of energy.
  • the entire polymer frame (97) and the compressed air intermediate struts (96) as light body (158) in addition to the support structure can have its function as a synergy effect and the multi-function units (136), which can light themselves, are interconnected via the grid structure and modular interpretable.
  • FIG. 19 a
  • An inflatable polymeric frame (97) forms the outer static enclosure of the system. Between the inflatable polymeric frame (97) compressed air intermediate struts (96) are arranged which receive the carrier systems via Druck Kunststoffkammem (95). At the end points of each individual compressed air intermediate strut (96) are located on each side of a retaining ball (98) with a guide rod (100) and a centrally integrated compressed air valve (99). The compressed air strut is mounted in an obliquely chamfered tolerance opening (107) and thus forms with the other compressed air struts (96) a secure static lattice structure of the total area.
  • a compressed air reservoir (117) can be present in the lowermost zone, which automatically comes into its own in a separate chamber only if there is an undesired leakage in the system arises, which can be collected via the separate chamber.
  • the inflatable polymer frame (95) in section.
  • the retaining ball (98) is sunk and fixed in the chamfered tolerance opening (107) and is connected to the guide rod (100) having a threaded connection or other operative connection to the stable strut end (110) of the enclosed compressed air intermediate strut (96).
  • a seal enclosure (87) can escape uncontrolled at the transitions between the inflatable polymer frame (97) and the compressed air intermediate strut (96) no compressed air.
  • the transitions of the infrastructures are designed such that a special operative connection (157) consisting of the maintenance control slide (109), an infrastructure circuit connector (111) and a separation of the entire infrastructure channel (101), the absorber - rainwater collection line (102), the static tension zone (103) and the electrical line (104) from the circuit at any time and the system from pressure drop and uncontrolled physical processes (short circuit, leaks, etc.) preserved.
  • the inflatable polymer frame has a sensor-controlled compressed air and temperature sensor (112), which generates under or over pressure under static additional load by changing the climatic conditions (eg wind, snow, rain), in order to keep the whole system stable and around the temperature inside the compressed air chamber ( 95) increase or decrease, for. B lying snow due to temperature difference to melt off.
  • Inner reflective film (84) minimizes the temperature loss of the circulating water by trapping solar radiation and utilizing it as a type of storage mass in the stiffening buffer of the tension zone (105).
  • the lateral surface of the inflatable polymer frame (97) has an additional lateral tensile reinforcement (108) to stabilize the frame against accumulation and suction forces.
  • statically effective tension zone (103) can automatically be dynamically regulated and prestressed under increased load.
  • the maintenance flap (106) is provided by means of safety locks (25) with a special, quickly maintainable infrastructure duct (101) which can be opened by compressed air, mechanically or by other active connection.
  • FIG 11 shows the top view of the overall inflatable polymer frame (97) system with the indicated dashed infrastructure representing the compressed air circulatory system (63) and the corner stiffener (129) providing total area prevention of torsional forces, other twists and deflections.
  • extendable telescopic supports (119) are provided with support buffer (122), which compensate for the changes in the length of the system by the movement processes of the total area when moving out the telescopic telescopic supports (119) by compressed air and prevent internal stresses ,
  • At the ends of the holding balls (98) can be seen.
  • the compressed air intermediate struts (96) are shown in a grid structure in the X and Y axis. At the points of intersection, the compressed air struts overlap each other through enclosures or have special openings for receiving the compressed air intermediate struts (96).
  • the multifunction units (136) are not intended for solar power generation and can be used for the occupation of the shaded areas.
  • the extendable telescopic supports (119) are provided for a modular construction of a variety of total surfaces, this is about a recording of up to 4 knobs, which are arranged at the individual uppermost end of the telescopic support, allows to accommodate the support buffer (122) ,
  • a multifunction unit which consists of inflatable air chambers or in solid polymeric support structures and forms the double-walled multifunctional space (147).
  • the multifunction unit (136) is configured via a polymeric construction frame (142) which opens into a water collection basin (140) via a funnel-shaped inclined water collection surface (141).
  • a condensation protected union 143
  • lateral modular compressed air connections (18) and modular infrastructure connection (19) take over the total interconnection of the individual multifunction units (136).
  • a compressed air line with integrated electrical lines (113) is provided.
  • a light body (158) is preferably heat-resistant and isolated integrated as an LED unit (137) so that the light is movable up to 360 ° via a pivotable and adjustable reflection skirt (144) to move the light directions upward or under modify or combine.
  • a light projection unit (145) may display images and lighting effects for advertising purposes or events on a tilting device (162) over a horizontal arranged pivotable projection plane (159) and external active connections (69) can be exploited by mirror images of a device images in the light body (158) is projected.
  • the multifunction unit (136) is attached via polymeric fasteners (138) to the compressed air intermediate strut (96) with an operative connection (69) and can be quickly released.
  • FIG. 23a and b
  • the illustration depicts the rolled-up mounting plane with functional units (148) of the polymeric support plate (85).
  • the unit is inflatable or fixedly connected to the mounting plane (20).
  • the receiving adapters (14) for the muscle In the fixed or within the inflatable polymeric support plate (85) are the receiving adapters (14) for the muscle, the integrated joint shells (9), the muscle receptacle (17), the compressed air lines (15), the compressed air adapter (13) and the infrastructural connection the compressed air line with integrated electrical lines (113) arranged.
  • a centrally positioned maintenance and installation platform (149) that can be opened, maintenance work can be performed on the fly.
  • the functional units are fixed via adhesive connection (73) or via fastening eyes (90) or polymeric fastening receptacle for pressure intermediate struts (151). Between the rolled up attachment levels with functional units (148) is a separation device for the functional units (150). However, the polymeric carrier plate (85) with its associated components can not be separated and depends on the on-site condition.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Trägersystem für flexible oder starre Solarzellen zur autotarken und optimalen Stromerzeugung mit Druckluft- und Sensortechnologie auf Polymerer Basis. Dazu wird vorgeschlagen, über einen Korpus mit mindestens einer Druckluftkammer kegelförmige pneumatische Muskel (12) über Druckluftleitungen (15) in einer Einlassvorrichtung (16) zu verbinden. Dabei wird über einen Kolben (10) die Höhe der pneumatischen kegelförmigen Muskel (12) verändert und die Stellung zur Sonne angepasst.

Description

[Bezeichnung der Erfindung:]
Ein dynamisches Trägersystem für flexible oder starre Solarzellen zur autarken und optimalen Stromerzeugung mit Druckluft- und
Sensortechnologie auf Polymerer Basis
[Beschreibung]
[Stand der Technik]
Auf dem Markt werden viele Nachführsysteme für Dächer und Freilandanlagen angeboten, die alle auf der Basis von Metallkonstruktionen konzipiert sind. (Heft Photon „ Nachführsystem Marktübersicht" Ausgabe Oktober 2009)
Unsere Erfindung weist gegenüber dem Stand der Technik minimale Metallkomponenten auf und ist somit in Bezug auf den Weltmarkt eine einzigartige Lösung der Nachführung, die auf polymerer Basis angeboten wird. Es sind zurzeit keine technischen Lösungen bekannt, die eine marktfähige Anwendung erlauben.
Es gibt nach dem Stand der Technik keine annähernde Erfindung, wie Sie von uns vorgeschlagen wird. Erhebliche Alleinstellungsmerkmale sind in der Energieeffizienz, der Kostenreduktion in der Herstellung, dem Transport des Systems und in den Synergie- und Mehrwerteffekten des Systems zu sehen. Dadurch erhält es zusätzlich bauphysikalische Vorteile im Einsatzbereich von Dächern, da es eine leichte Aufständerungen und Nachführung auf polymerer Basis hat. Nachfolgend wird der Stand der Technik analysiert.
Es sind Systeme bekannt, die als Sonnenkollektoren aufblasbar in die Atmosphäre gebracht werden. Eines dieser Systeme ist in der Patentschrift WO 2008119094A2 von 2007,„Aufblasbarer Sonnenkollektor, Höfler, Lob" beschrieben, nachteilig wirkt sich das System auf den Energiegewinnungsgrad aus, da es statisch ist und sich nicht in alle Richtungen und den optimalen Sonnenstand ausrichten lässt. Es fehlt schlichtweg die Nachführung.
Unser System hingegen erreicht durch die Nachführung mit Druckluft (Über- und Unterdruck) alleinig den Anspruch zu erheben, über Sensor gesteuerte Reglungsmechanismen eine optimale Sonnenausrichtung zu erreichen und gleichzeitig den Energiegewinnungsgrad erheblich zu steigern. Der Aufbau der Komponenten des Systems sind sehr Kosteneffizient. In der Patentschrift von DT 2604345 A1 von 1976, wird ein zusammenfaltbarer pneumatischer Sonnenkonzentrationsspiegel von Prof. Kleinwächter vorgeschlagen, der schon den ersten Einsatz von Polymeren in der Systemtechnik zur Energieerzeugung darstellt. Leider stellt diese Erfindung aber keine Möglichkeit der pneumatischen Nachführung über Dünnschichttechnologie und Folien dar.
Das United States Department of Energy aus Washington hat schon 1986 einen zukunftsweisenden weltweiten Trend gesetzt und eine Patentschrift mit DE 3631505 A1 hervorgebracht. Zu dieser Zeit war dieses System überaus vorbildhaft, weil es die eigentlichen Solarzellen über ein ausblasbares Mittel, die aus Membranen bestand, gegen Wettereinflüsse und Hagel geschützt hat. Allerdings ist innerhalb diesen Systems eine Nachführung integriert worden, die komplett aus Metall ist und nicht auf Basis von Polymeren konzipiert wurde. Somit entfällt der Anspruch ein einfaches und leichtes Nachführsystem konzipiert zu haben, da es auch ohne Drucklufttechnik arbeitet.
Unser System hingegen arbeitet mit Drucklufttechnik. Einzelne sogenannte flexible polymere Trägerelemente sind als pneumatischer Muskel vorgesehen, die eine ungehinderte, einfache und stabile Nachführung zur Sonne über die Veränderung der Druckverhältnisse erreicht. Druckluftgesteuerte Systeme sind in einer Vielzahl von Patentschriften bekannt, wobei sich ein Korpus über eine Kraftwirkung verändert.
In der Patentschrift DE 2718528 A1 von der Siemens AG Berlin und München aus dem Jahre 1978, hat ein solches System mit den hervorragenden Eigenschaften vorgeschlagen, indem durch die Verwendung eines in einer Schlauchleitung strömenden gasförmigen Arbeitsmittels ein Stau erzeugt, der über eine Rolle ein Maschinenteil antreibt. Die Grundidee ist durchaus nutzbar, aber für den Einsatz von Solarzellen und zur Nachführbarkeit zum jetzigen Zeitpunkt undenkbar und nicht anwendbar.
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, e.v, Köln hat unter der DE 19825785 A1 Solarsegler mit„Segelfolie und Faltrohr" von 1998 und 2001 unter der DE 10109529 A1 ein Patent als„Vorrichtung mit einem im Querschnitt flach zusammengedrückten und der Länge nach aufgerollten Mast" angemeldet. Diese innovativen Ansätze zeigen die Möglichkeit in der konstruktiven Leichtbauweise und den möglichen geringeren Materialeinsatz für den Bewegungsprozess. Die dort vorgebrachten Lösungen sind vorbildlich, obwohl diese für die technische Nachführbarkeit von Solarzellen, vor allem, die sich auf der Erde befinden, nicht sinnvoll wären, da sie nicht stabil genug sind.
Schläuche die durch Druckluft im Querschnitt erweitert werden und sich dadurch in der Länge verkürzen, um eine Kraft auszuüben, sind seit langem bekannt und gehören zum Stand der Technik. Diese Technik wurde vor allem durch die Firma Festo in der Χ , , . . _ · , ,» «. ,-
Kooperation mit der TU Berlin erfolgreich weiterentwickelt. Die Firma resio AU & uu aus Esslingen hat 2006 ein Gebrauchsmuster DE 202006001921 U1 angemeldet, indem solche Muskeln in einer Druckluft Tankstation zum Einsatz kommen, die eine Zelle nachführbar antreibt. Allerdings wird hierbei ein Akkumulator eingesetzt, der durch mehrmalige auf und ab Bewegung über eine Art Getriebe die Nachführbarkeit erreicht.
Das System eignet sich gut für kleine und einzelne Einheiten. Es kann allerdings für unsere technische Zielsetzung nicht verwendet werden, da es, wie viele Erfindungen zur Nachführtechnik, eine Art Getriebe benötigt, um die Zellen zu bewegen. Diese Art der Techniken und der beweglichen Komponenten muss einem erhöhten Abrieb standhalten, der nicht über technische Komponenten dauerhaft über Polymere gewährleistet werden kann. Der Aufwand von Material, Reparatur und Wartung würde nicht im Verhältnis zum Nutzen und der Rentabilität stehen. Die Bewegung mittels Getriebe und beweglicher Komponenten gehört überwiegend zum Stand der Technik. Unser System arbeitet deshalb ohne diese Komponenten und nur mit der Komponente„Druckluft".
Der Stand der Technik zeigt eine Vielzahl von Systemlösungen zur Belegung von Dächern und gute Teillösungen von Herstellern von Solarzellen, die die Module dauerhaft gegen Außeneinwirkung durch klimatische Wetterverhältnisse, wie Regen, Schnee und Hagel schützen und sie gegenüber Wasser und Luftfeuchtigkeit abgedichtet haben. Diese Systeme sind allerdings nur gut im Bereich ohne Nachführung von Zellen gelöst.
Zur Zeit sind viele bewährte Zelleneinbettung von statischen Systemen bekannt, deren Trägersystem von der Rückseite und der Vorderseite mit Glas und Glasähnlichen Substanzen bestehen und die gesamte geschaltete Generatorfläche vor Fremdeinwirkung schützt. Eine Nachführung der Zellen ist meist nur durch eine einfache mechanisch manuelle oder durch elektrische Antriebe zu bewerkstelligen. Der Material- und Bedienungsaufwand ist zum Energiegewinnungsgrad nicht sonderlich rentabel und die Nachführung meist nur einachsig im Höhenwinkel verstellbar.
Das gleiche gilt für die sogenannten flexiblen Solarfolien, die aufwendig im Laminat eingefasst sind und noch sehr kostenintensiv hergestellt werden müssen. So sind beispielsweise unter der Firma PVflex Solar Produktion GmbH, mit Firmensitz in Fürstenwalde und Bayer MaterialScience AG in Leverkusen eine Patent DE 10 2005 032 716.8 2005 angemeldet, das ein„Flexibles Solarstrom-Modul mit einer im Rahmen integrierten Stromführung" beschreibt. Das Modul ist glaslos und vollständig abgedichtet, die Montage der Module erfolgt am Bau, vorzugsweise durch Verkleben auf nahezu beliebige Dachmaterialien und auch auf gekrümmten Flächen ohne eine rückwärtige ^ .... „ _ A · . ,. .·
Kabeizutunrung zu benotigen. Das System ist allerdings nicht nacmunroar und Kann nicht modular eingesetzt werden. Das System ist ausschließlich für die solare Stromerzeugung gedacht und hat keine Zusatz und Mehrwertfunktionen.
Die Patentschrift unter DE 202009006941 U1 der Inventux Technologies AG in Berlin, zeigt eine hervorragende Erfindungsleistung, indem das zwischen der Laminierschicht und der Abdeckung eine Reflektorschicht vorhanden ist, um eine kostengünstig hohe Energieausbeute zu erzielen. Dieses System hat ebenfalls keine Nachführung. Auch das „Solarmodul" WO 2009109472A1 von 2008 ist von Q- Cells hervorragend versiegelt, eignet sich ebenfalls in der Form nicht zur Nachführung. Dieses System kann genauso wenig wie die vorher beschriebenen Systeme mit Zusatzfunktionen kombiniert werden.
Die Solon AG hat unter der EP 1903613A1 2006 ein Patent angemeldet, das als ein „leichtgewichtiges Photovoltaiksystem in einer Ausbildung als Modulplatte geprägt ist und die Zellen werden kostengünstig mit einem leichten Seilspannsystem in diese Module fixiert. Diese Modulplatte ist in ihrer technischen Ausführung noch schwer und restriktiv.
Unser Erfindung hingegen bettet die Grundgeneratorfläche sicher und stabil innerhalb von Polymeren ein, die leicht, lichtdurchlässig und flexibel mehrachsig nachgeführt werden kann. Die modulare Anordnung, Schaltung und die Adaptierbarkeit der neusten Zellenentwicklung auf dem Markt ist jederzeit möglich. Mit der Veränderung der Druckverhältnisse in den Kammern sind Zusatznutzen bei Ausbleiben der solaren Stromerzeugung z.B. zur Regenwassernutzung in der Nacht, denkbar. Aber auch die Kombination zu Licht und Werbezwecke ist möglich und bietet den Anspruch ein System zu sein, das die architektonische Integration zum Thema hat.
Nach Stand der Technik werden Kombinationssysteme, wie in der Patentschrift DE 19809883 A1 von der SolarWerk GmbH, Teltow, „Solarer Hybridkollektor zur kombinierbaren Strom- und Wärmeerzeugung und ein Verfahren zu seiner Herstellung" sind seit 1998 angemeldet und werden heute noch eingesetzt. Nachteilig bei den Sonnenkollektoren wirkt sich die komplette Einlaminierung aus, weil das System dadurch nicht kompatibel, variierbar, adaptierbar oder modular einzusetzen und nutzbar ist.
Dagegen wird unter der Patentschrift DE 103 07 540 A1 , die 2003 von der Bayer AG, Leverkusen angemeldet wurde, ein solarbetriebener Luftkollektor vorgeschlagen, in denen die Technik, wie der Absorber anstelle aus Metall auf Folien basiert und somit leicht ist. In der Schrift wird das System nicht modular eingesetzt und es wird technisch nicht vorgeschlagen, es der Sonne nachzuführen. Λ ηηηη~η~Μ Λ Ι- Λ , , , , _ ..
uas Katern ut 102006030245 Α1 , das von der Fraunhofer-Gesellscnan zur Forderung der angewandten Forschung in München 2006 anmeldet wurde, zeigt einen teiltransparenten Sonnenkollektor mit Sonnenschutzfunktion. Der Mehrwert dieses Systems liegt in der Zusatzfunktion der Verschattung. Begünstigt wird dieser Umstand dadurch das der Sonnenkollektor mit einem flachen Absorberkörper ausgestaltet ist. Diese Erfindung ist in den Ansätzen für unser System kombinierbar und möglicherweise einsetzbar.
Ein weiteres Patent ist von der Gesellschaft in der Patentschrift DE 102005058712 B4 2005 anmeldet wurden. In dieser Schrift wird ein „Optisch transparentes Leichtbauelement" beschrieben, das als Einsatz für Dächer und Seitenwände einsetzbar ist. Das besondere an diesem System ist die Möglichkeit der Einfärbung der Bauelemente und die Steigerung der Absorptionsfähigkeit über Farbe. Nachteilig bei der Folienkissentechnik sind allerdings die starre Ausbildung der Bauelemente und die Inflexibilität gegenüber der Nachführung zur Sonne.
Der Stand der Technik zeigt für die Belegung von Verkehrs- und Freilandflächen, dass die Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung, München ein Patent unter der DE 102008059858 A1 2008 angemeldet hat, indem ein „Neues Trägersystem zum Aufbau von Photovoltaik-Freilandanlagen sowie dessen Verwendung" vorgeschlagen wird. Die Erfindung ist einfach und kostengünstig im Aufbau. Der Nachteil dieser Erfindung ist, dass keine komplexe Nachführung zu den differenzierten Sonnenständen möglich ist. Das „Wäscheleinenprinzip" ist bei Winddruck und Sogwirkung sehr instabil, weil durch bestimmte statische Momente Resonanzfälle eintreten können, die das System in der Standfestigkeit stark beeinträchtigen können, gegebenenfalls müssen kostenintensive Fundamente, Aufhängungen und konstruktive Verbindungen vorgesehen werden.
In einer weiteren Patentschrift DE 20314665 U1 aus dem Jahr 2003 von der Solar Wall GmbH & CO. KG aus Kraftsdorf, zeigt eine Anordnung zur flächigen Abdeckung von Geländerhebungen mit Solarzellen. Es sind eine Vielzahl von Lösungen für unterschiedliche Geländererhebungen erfunden wurden, die nicht optimal zur Sonne nachgeführt werden können bzw. das System kann nur Solar der Sonne nachgeführt werden, wenn eine definierte Hanglage vorhanden ist. Deshalb ist diese Erfindung mit hohen Folgekosten verbunden und daher ineffizient. Posselt, Schlossbauer, Grabenstädt und Egenhofen haben unter DE 102007001827 A1 2007 eine„Vorrichtung aus einer Mehrzahl von Tragwerksmodulen" angemeldet. Ein ausgereiftes Konzept für Überdachung und Unterkonstruktion, Dachfläche durch Membrane ist in dieser Schrift . , , t , _
detailliert besenrieben und steht zur Verfugung. Diese Konstruktion ist allerdings teuer, schwer und es gibt keine dargestellte Nachführtechnik. Dieses System ist als reine Kraftwerkslösung unbrauchbar und eher für kleine Überdachungen einsetzbar.
Unser System der Solardynamik GmbH ist hingegen für das schwierigste Gelände denkbar und einsetzbar, weil es über Teleskopstützen mehrachsig die Basiseinstellung in der Höhe und zu den verschiedensten Sonnenständen schnell und stabil einstellen lässt. Dieser Prozess wird über Druckluft- und Sensortechnik automatisch und kostengünstig gesteuert. Einen wesentlichen Vorteil zum Stand der Technik bildet der Wegfall von Diebstahl und Vandalismussicherungsmechanismen zum Schutze vor Fremdeinwirkung, da unser System vom Boden aus kaum erreichbar ist. Resonanzfälle werden durch stabile Rahmen zwischen den Stützen gebildet, auf denen die eigentlichen Polymersolarkissen über Seilverbindungen in Druckluftschläuchen integriert und in aufblasbaren Polymerrahmen, platziert sind. Die Nachführung der polymeren Membrankissen zur Sonne und die Verstellbarkeit der Stützen ergibt eine kombinierte Verzahnung von Bewegungsprozessen, die eine Energiegewinnungsgradsteigerung, eine Minimierung der Eigenverschattung des Systems und eine höhere Belegungsdichte zur Folge hat. Diese Alleinstellungsmerkmale heben sich weit vom Stand der Technik ab.
[Aufgabe der Erfindung]
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine innovative solare Systemtechnik für die Nutzung der Sonnenenergie zu schaffen, die die Energieeffizienz erheblich steigert. Durch unsere Erfindung sollen die Hemmnisse bei Planern, Architekten und Immobilienbesitzer gegenüber der angewandten Solartechnik auf den Markt weiterhin abgebaut und eine neue Integration in der Architektur und im Landschaftsbild hergestellt werden. Hierbei wird das Kostensenkungspotential, die bessere Rentabilität des Systems (kürzeren Amortisation eines Investments), und der höhere Energiegewinnungsgrad sich positiv auswirken. Die Grundkomponenten des Systems begünstigen diesen Umstand weiterhin, weil kostengünstigere Materialien zum Einsatz kommen (Polymere), der Materialaufwand und die Art der Bewegungsprozesse mit Folien und Druckluft - und Sensortechnologie eingesetzt werden können.
Wesentlicher Punkt ist in der Systemtechnik die Steigerung des Energiegewinnungsgrads einer Photovoltaikgeneratorfläche. Dieser wird durch den Wirkungsgrad der Solarzellen, dem Standort der Anlage, der Ausrichtung der einzelnen Generatorflächen senkrecht zur Sonne, der Jahreszeit und die angewandte Systemtechnik bestimmt. Die Wirkungsgrade von Solar-Zellen werden durch die , ,
Hersteller über Laborprüfungen und Zertifizierung (STC) vorgegeben.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Systemtechnik zu schaffen, damit die unterschiedlichen Zellen von möglichst vielen Herstellern eingebunden werden können. Unsere innovative Systemtechnik ist in der Lage, Standorte mit extremen Klimaverhältnissen - Witterungsbedingungen zu bestücken, weil wir kundenorientiert auf die speziellen Bedürfnisse und Erfordernisse antworten können. Gemeint sind die Lösung von unterschiedlichsten Verschattungseinflüssen im Bereich der Dach- und Freilandanlagen, die Lösung im Bereich der schwierigsten statischen Gegebenheiten (Nachkriegsdächer) und zuletzt die Anpassung der Systemtechnik an die unterschiedlichsten Flächengrößen. Wir können aufgrund der Synergie- und Mehrwerteffekte sehr differenziert auf die speziellen Kundenwünsche eingehen. Wichtige Grundlage bildet die Ästhetik mit seiner entsprechenden und angepassten Gestaltung über Parameter der Farbe und Funktion des Systems. Gelöst wird diese Aufgabe vor allem durch die Nachführtechnik auf polymerer Basis, die gestalterisch uneingeschränkte Möglichkeiten bietet. Die Folien können mit neuster Drucktechnik in der Struktur verändert werden. Auch in Bereichen der Verkehrsfläche (Carports) kann die Höhenverstellbarkeit, wie bei den Freilandkraftwerken zum Tragen kommen, indem die gesamte Fläche über die Stützen und über die installierten Solarkissen nachgeführt werden kann. Bei unerwünschtem Staudruck durch Wind und Sturm kann das System auch über Unterdruck leicht gesichert werden, indem es komplett in die waagerechte abgesenkt wird.
Unsere Technik ist modular konzipiert, so dass diese in einer kombinierten Anwendung von statisch gelagerten Zellen mit nachgeführten Zellen zulässt. Mit dem modularen Aufbau sind auch Konzentratorsysteme einsetzbar und denkbar, die über andere Zellen (Fresner - Linsen) mit Sonnenstrahlung gespeist werden. Dieses System funktioniert über einen mehrschichtigen Aufbau der eigentlichen Generatorfläche. Diese Technologie erzielen sehr hohe Wirkungsgrade, weil der Rest der Sonnenstrahlung in der Zweiten und Dritten usw. Schicht nochmals für die solare Stromerzeugung genutzt wird.
Die Aufgabe und damit verbunden das erweiterte Spektrum der Erfindung erweitert die reine Nutzung der solaren Stromerzeugung und erzielt dadurch Mehrwerteffekte. Hauptfokus ist die solare Stromerzeugung aber mit der Veränderung der Form über Drucklufttechnik und technische Zusatzkomponenten können weitere Nutzen zum Tragen kommen. So bietet das System lösbare technische Vorschläge zur Beleuchtung, zu Werbezwecken und zum Sammeln von Grauwasser. . . ... . . ..
In den Kegionen mit Wasserknappheit fallen die lanawiriscnartncnen Niederschlagserträge über das Jahr in mm Wassersäule meist sehr niedrig aus und machen eine kostenintensive Wasserbewirtschaftung über Brunnentechnik oder Wasserleitungen nötig. Durch den Einsatz unserer Systemtechnik als Freilandflächen, können über die polymeren Membranstrukturen Wasser gesammelt werden und auch über flächige perforierte Folien zur gezielten Bewässerung verteilt werden. Zusätzlich wird durch die Anordnung der Folien eine konstruktive Verschattung der Vegetation erreicht. Dadurch wird die landwirtschaftliche Vegetation von Nutzpflanzen begünstigt und steigert die Ernteerträge.
Der überwiegende Großteil des Altbaubestandes in Deutschland ist aufgrund des schnellen Aufbau in der Nachkriegszeit statisch nur auf das nötigste bemessen wurden, kann also faktisch kaum Zusatzlasten (wie eine Solaranlage) sicher aufnehmen. Daher fällt eine Vielzahl von geographisch gut gelegenen Dächern für die Belegung von herkömmlichen Solaranlagen weg. Zumal in einigen Ländern es sogar nicht einmal statische Sicherheitsvorschriften gibt. So kommt es vermehrt zu tragischen Unfällen, weil aufgrund erhöhter Schneelasten (Wasser kann im gefrorenen Aggregatzustand nicht abfließen) jährlich zu Gebäudeeinstürzen bei Extremen Schneefall führen. Im hoch technisierten Deutschland gab es hierzu bedauerlicherweise ebenfalls Fälle von Dacheinstürzen mit tödlichem Ausgang. Die auf dem Dach installierten Photovoltaikanlagen sollen das statische Problem nicht vergrößern, sondern in dieser Richtung Abhilfe schaffen. Unsere Systemlösung arbeitet mit leichten polymeren Kammersystemen, die auf dem Dach über die Heizungsanlagen sehr einfach warme Luft zum Abtauen der Schneelast über ein Kapillarsystem innerhalb der Polymere zugeführt werden kann.
Zudem hat die Erfindung die Aufgabe einen langfristigen Trend in der Solartechnologie zu setzen, so dass dieser auch für andere Volkswirtschaften (differenzierter Vegetation) mit zusätzlichen Mehrwerteffekten einsetzbar ist.
Die Aufgaben der Erfindung soll eine Systemtechnik schaffen, die folgende Ziele erreicht:
1 ) die höchste Energiegewinnungsgradsteigerung in der Nachführtechnik auch durch kombinierte Technologie - wie der Einsatz von Nachführung mit starrer Zellenpositionierung
2) ein hohes Kostensenkungspotential durch die Nutzung der Systemtechnik, der einzusetzenden Materialien, dem Herstellungsverfahren unter anderen der möglichen Nutzung der neuesten Zellentechnologie der Hersteller, (geringe Logistikkosten, geringe oni geKUbiei i, ger nge erste lungs osten
3) unter der gegebenen Technologie ist die Zielsetzung eine möglichst nachhaltige Technologie zu entwickeln, die eine geringe C02 Belastung verursacht oder sogar neutral ist.
4) Synergie- und ehrwerteffekte - werden durch die Erfindung angestrebt, um diese Erfindung von der architektonischen Integration bis hin zur landwirtschaftlichen Nutzung kompatibel zu entwickeln. Bestimmte angrenzende Bereiche, wie der Regenwassernutzung, Werbung, Lichtnutzung und Verschattung etc. fließen mit ein.
5) Aufbau eines modularen, konsistenten und breit gefächerten Bausatzes für den Einsatz auf Dächer, auf Verkehrsflächen und auf Freilandflächen unter Berücksichtigung bestimmter Zusatzkomponenten.
6) aufgrund der modularen Bauweise hat die Erfindung den Vorteil, dass diese im Preis differenziert auf dem Markt angeboten werden kann und kundenspezifisch anpassbar ist.
[Bezugszeichenliste]
1 Trägerschutzschicht
2 Aufblasbare Stabilisatorfläche
3 starre /flexibles Solarmodul (Generatorfläche)
4 Solarzelleneinheit
5 Verbindungsrahmen
6 Technische Infrastruktur
7 Druckluftzufuhr
8 Basisträger
9 Gelenkschalen
10 Kolben
gelenkartige Verbindung
12 pneumatischer kegelförmiger Muskel
13 Druckluftadapter
14 Aufnahmeadapter
15 Druckluftleitungen
16 Einlassvorrichtung
17 Muskelaufnahme
18 modulare Druckluftanschlüsse
19 modulare Infrastrukturanbindung
20 Befestigungsebene
21 Dünnschichtfolie
22 aufklappbarer Luftkammerträger
23 Folienunterlage
24 transparente Luftkammer
25 Sicherungsverschlüsse
26 Polymere Verstärkung
27 Wirkverbindung mit Druckluft
28 veränderbare Gleitverbindung
29 Kolben - Staubereich
30 Kolbenführung
31 Druckluftspirale
32 teleskopartige Kammervorrichtung ,, .
Manteiflachenstabihsator
Ringbefestigung
Kreiskolbenkompressor
Kreiskompressor
variabler Scheibenkolben
spiralförmige Druckluftleitung
Druckluftzufuhr über Druckluftspirale (31 ) Gleitlager
Gleitlagerführung
Führungslasche
Führungskolben
Flexible Dichtung
Gelenkaufnahme
schlauchförmige Luftkammer
Bewegungsvorrichtung
Verschlussvorrichtung
Infrastruktur
Schlauchführung
Arretierung und Fixierungseinheit Schutzkappe
Schlauch
Funktionsöffnung
Rollen
Rollenverjüngung
seitlicher Druckluftschlauch
Führungsbänder
Rollenlager
Gehäuse
Druckluftarretierung
mechanische Wirkverbindung
Druckluft-Kreislaufsystem
rollendes Widerlager
gleitendes Widerlager
Schlauchende mit Anschlusspunkt Druckluftpumpe
Antriebsvorrichtung
Wirkverbindung
feste Stütze
gleitende Stützenaufnahme
Stützfuß
Klebeverbindung
arretierbares Widerlager mit Druckluft folienartige aufblasbare Stütze gleitende Stützenaufnahme begehbare Oberfläche
Stützenfläche Vorderseite
Stützenfläche Rückseite
Luftkollektorausgang
Druckluftrahmen
wärmebeständige Verbindung Wärmetauscher
reflektierende Folie
polymere Trägerplatte
polymere Tragstruktur
Dichtungseinfassung
transparente Folie
konvektive Kühlung
Befestigungsösen
Fresner - Konzentratorsolarzelle konventionelle Solarzelle
transparente organische Solarzelle wärmebeständiger Abstandspuffer Druckluftkammern
Druckzwischenstreben
aufblasbarer Polymerrahmen Haltekugel
Druckluftventil
Führungsstab 101 Intrastrukturkanal
102 Absorber - Regenwassersammelleitung
103 statische Zugzone
104 elektrische Leitung
105 Aussteifungspuffer der Zugzone
106 lösbare Wartungsklappe
107 angephaste Toleranzöffnung
108 seitliche Zugverstärkung
109 Wartungsregelschieber
110 stabiler Strebenabschluss (luftdicht)
111 Infrastruktur- Kreislaufsteckverbindung
112 Sensor gesteuerter Druckluft und Temperaturfühler
113 Druckluftleitung mit integrierter elektrischer Leitung
1 14 Boden oder bodenbildendes Trägerelement
115 Stauvorrichtung
116 Widerlager fest oder pneumatisch steuerbar
117 Druckluftspeicher
118 Luftkammersack
119 ausschiebbare Teleskopstütze
120 Zylinderaufnahme
121 Längenausgleichsmechanismus
122 Stützenpuffer
123 Stabilisationsseile
124 hydraulische Distanzhalter
125 pneumatischer Distanzmuskelhalter
126 zweifach gelagerte Kassettenfächer
127 pneumatisch rollbare Metallkonstruktion
128 Bewegungsführungsrollen
129 Eckaussteifung
130 kontrollierbarer Höhendruckluftspeicher
131 Kontroll-Datenübertragung
132 Kontrollmessdateneinrichtung
133 Wetterstation
134 Mast ,■ . , ,
i i$b beiiDeTestigungsvornchtung
136 Multifunktionseinheiten
137 LED- Lichteinheit
138 polymere Befestigungselemente
139 höhenvariable Spiralleitung für Regenwasser
140 Wassersammelbecken
141 geneigte Wassersammeifläche
142 polymerer Konstruktionsrahmen
143 Tauwassergeschützter Anschlussring
144 verstellbare Reflektionsschürze
145 Licht-Projektionseinheit
146 Regenwassersammeltrichter
147 Doppelwandiger ultifunktionsraum
148 aufgerollte Befestigungsebenen mit Funktionseinheiten
149 Wartungs - und Installationsplattform
150 Trennvorrichtung für die Funktionseinheiten
151 polymere Befestigungsaufnahme für Druckzwischenstreben
152 Träger für Solarzellen
153 Druckluftsensor
154 Temperaturfühler
155 Lichtsensor
156 Windruckregler
157 spezielle Wirkverbindung
158 Lichtkörper
159 schwenkbare Projektionsebene
160 aufrollbares festes Material
161 ventilartige Vorrichtung
162 Kippvorrichtung
163 reflektierende Folie
164 Strings
165 Aufnahmevorrichtung für Solarzellen
166 folienartige und schlauchförmige Vorrichtung
167 Notdruckaggregat
168 Wasserzisterne ,,
iö9 Innere Kammer
170 Äußere Kammer
171 falzartige Führung
172 Korpusform
[Beispiele]
An Hand von Zeichnungen werden Aufbau und Wirkungsweise der Erfindung näher erläutert. Die aus der Figurenbeschreibung und Zeichnungen sich ergebenen Merkmale werden ebenfalls beansprucht.
[Figurenbeschreibung]
Fig. 1
Zeigt ein von Unten nach Oben aufgebautes Nachführsystem in einer Explosionszeichnung. Die Befestigungsebene (20) zum Dach, zu der Freilandfläche oder zu Verkehrsflächen wird über eine Wirkverbindung aus Klebe, mechanisch oder über Oesenverbindungen unter, oberseitig oder seitlich der Befestigungsebene (20) hergestellt. Über ein Korpus mit mindestens einer Druckluftkammer werden die kegelförmigen pneumatischen Muskel (12) über die Druckluftleitungen (15) in der Einlassvorrichtung (16) verbunden und versorgen den kegelförmigen Muskel, mindestens einen, maximal vier, mit einem Druckluftadapter (13) der über den Aufnahmeadapter (14) mittig von der Unterseite über die Muskelaufnahme (17) positioniert ist. Dabei wird über den Kolben (10) die Höhe des pneumatischen kegelförmigen Muskels verändert und die Stellung zur Sonne angepasst. Ein Basisträger (8) hat für die bewegliche Aufnahme der gelenkartigen Verbindung (11) eine stabile Einfassung über Gelenkschalen (9). Die Technische Infrastruktur (6) wird mit der Druckluftzufuhr (7) den starren und flexiblen Solarmodulen (3) von einer aufblasbaren Stabilisatorfläche (2) und einer Trägerschutzschicht (1) eingebunden und bietet so den Solarzelleneinheiten (4) einen sicheren Schutz vor Durchbiegung und Fremdeinwirkung auf die Oberfläche. Über einen Verbindungsrahmen (5) aus Polymeren wird die komplette Installation vor Feuchtigkeit isoliert und geschützt. Somit können über die spezielle Einbindung auch konventionelle Solartechnik mit diesem Nachführsystem genutzt werden. Rechts ist eine andere Einbindung als Variante gezeigt, wo die Dünnschichtfolie (21) in einem aufklappbaren Luftkammerträger (22) eingebunden werden kann. Die Dünnschichtfolie auf einer wärmebeständigen und isolierenden Folienunterlage (23) gebettet und über eine diffundierende, lichtdurchlässige und transparente Luftkammer (24) von Oben gesichert. Eine polymere Verstärkung (26) um die aufklappbare Luftkammer stabilisiert das komplette System und wird über Sicherungsverschlüsse (5) vor Diebstahl geschützt. Das komplette Nachführsystem wird über modulare Druckluftanschlüsse (18) und modulare Infrastrukturanbindung (19) (Wasser, Strom und Wärme) erweiterbar. Somit kann die Größe des Systems den Kundenwünschen unproblematisch variiert werden und Wartungsarbeiten sind schnell durchführbar.
Fiq- 2a)
Zeigt einen pneumatischen kegelförmigen Muskel (12) in der Ausgangsstellung, der flach ineinander gefaltet und nicht aufgeblasen ist. In der obersten Zone ist der Staubereich (29), wo sich die Kolbenführung (30) befindet und der zwischen der Wirkverbindung mit seiner gelenkartigen Verbindung (11) und dem Kolben (10), der durch Luft Über-und Unterdruck aufblasbar ist, liegt. In der Ausgangsstellung hat der Kolben den größten Durchmesser mit seiner veränderbaren Gleitverbindung (28) und der Kolben ist am weitesten positioniert oder die Mantelfläche des Kolbens (10) ist komplett entfaltet wobei im Staubereich (29) die gesamte ausfahrbare Körperfläche annähernd plan ist. Mittig darunter liegt der Druckluftadapter (13) die die Wirkverbindung mit Druckluft (27) aufnimmt. Die veränderbare Gleitverbindung (28) ist in der Nullstellung. Der Luftkammersack (118) ist für den stabilen Verlauf und die Entwicklung in der Höhe des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) vorhanden und in dieser Position flach in der Ausgangsstellung.
Fig. 2b)
Zeigt einen aufgeblasenen Korpus (1) in der mittleren Stellung, indem über die Druckluftleitung (15) der Kolben (10) sich im Querschnitt durch Ablassen von Luft (Unterdruck) sich verringert hat. Die darunter angeordnete Kammer bzw. der Luftkammersack (118) wurde durch die Zufuhr von Druckluft erweitert, so dass sich der Kolben steuerbar an der Innenwand des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) in die mittlere Position bewegt. Zum Zeitpunkt der Veränderung des Kolbens in der Höhe, rutscht er aus dem Staubereich (29) über den Kolben in den unteren Bereich und vergrößert sich, so dass das Volumen des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) sich verkleinert. Der pneumatische kegelförmige Muskel (12) befindet sich indessen in der mittleren Position und ist durch den gegenläufigen Bewegungsprozess in den Mantelflächen des Kegels formstabil.
Fig. 2c)
zeigt den aufgeblasenen Korpus (1) in seiner höchsten Stellung. Die gelenkartige Verbindung (11) befindet sich in Verbindung zu der Kolbenführung (30) und zum Kolben (10) in der Endstellung. An dieser Stelle hat der aufblasbare Kolben den geringsten Querschnitt. Über die Druckluftleitung (15) und der Druckluftzufuhr (13) weißt die darunter liegende Membrankammer bzw. der Luftkammersack (118) das größte Volumen auf.
Fi - 3a)
zeigt den Korpus in der Ausgangsstellung, der vorzugsweise als pneumatischer kegelförmiger Muskel (12), der flach ineinander gefaltet ist, darstellt. Im oberen Bereich ist die Stauzone des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12), der sich in einer Wirkverbindung mit der Kolbenführung und dem Kolben (10) befindet. Hier befindet sich auch die Wirkverbindung der gelenkartigen Verbindung (11). Eine Druckluftspirale (31) ist in der Ausgangsstellung. Über sie wird Druckluft in den oberen Staubereich befördert um den Bewegungsprozess zur Senkung des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) zu bewirken. Das Ende der Druckluftspirale (31) mündet oberhalb des Kolben- Staubereichs (29). Die mittig angeordnete Druckluftzufuhr (13) befindet sich auf der Muskelaufnahme (17), die im Umfang des Durchmessers durch eine Wirkverbindung mit Druckluft (27) stabilisiert wird.
Pia- 3b)
zeigt einen aufgeblasenen Korpus in der mittleren Stellung, der vorzugsweise als pneumatischer kegelförmiger Muskel (12) dargestellt ist. Über die Muskelaufnahme wird die Druckluftspirale (31) in die aufblasbare polymere Trägerplatte (85) geleitet. Der obere Kolben-Staubereich (29) bildet mit der Kolbenführung (30), dem Kolben (10) selbst, dem veränderbaren Gleitlager (28) und der gelenkartigen Verbindung (11) eine Einheit. Sie ist an der äußeren Mantelfläche im Kolben-Staubereich (29). gefaltet und dabei durch die Kolbenführung (30) formstabil. Der Querschnitt des Kolbens ist kleiner als in Zeichnung 3a) geworden, weil von unten Druckluftzufuhr die Mantelfläche über das veränderbare Gleitlager (28) anpasst und an der Innenfläche des pneumatischen kegelförmigen Muskels schiebt (slidet). Ein genau bestimmter Druck von P1 und P2 bewirkt die Schnelligkeit des Bewegungsprozesses und wird nur bei Fixierung der Höhe des Muskels gleich sein. Der Bewegungsprozess kann in einem separaten Luftkammersack (118) erfolgen. Innerhalb der Druckluftspirale werden innenseitig die elektrischen Leitungen verlegt, .Diese Form der Verlegung ermöglicht eine ästhetische Auslegung und keine ungeordnete Kabelführung, die zur Minderung der Verletzungsgefahr beiträgt. Fiq.3b)
zeigt einen aufgeblasenen Korpus in der höchsten Stellung, der vorzugsweise als pneumatischer kegelförmiger Muskel (12) dargestellt ist. Der obere Kolben- Staubereich (29) ist komplett gestrafft und formstabil. Es findet ein Druckausgleich statt, um die Stellung des pneumatischen kegelförmigen Kegels (12) über die Druckluftspirale (31) zu erreichen. Der Kolben (10) hat in dieser Position den kleinsten Durchmesser und ist über das veränderbare Gleitlager (28) in seiner Endstellung. Die Kolbenführung (30) ist jetzt komplett zentriert.
FIG. 4a)
Zeigt einen pneumatischen kegelförmigen Muskel (12) mit einer gelenkartigen Verbindung (11) und ein anderes Funktionsprinzip, das über eine teleskopartige Kammervorrichtung (32) mit Luft gefüllt wird und über Wirkverbindungen (69) an den äußeren Zylinderringoberflächen mit der Mantelfläche des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) verbunden ist. Über Mantelflächenstabilisatoren (38), die vornehmlich aus zurück federnden und integrierten gummiartigen Strängen in der Mantelfläche bestehen, bewirken eine äußere Formstabilität im Bewegungsprozess des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12), der mit nur einer Luftdruckkammer auskommt, aber auch mit zwei Luftdruckkammem und Kombinationsmöglichkeiten der anderen Prinzipien variiert werden kann, indem die seitlich sich befindlichen Dreieckskammern eine durchgehende Luftkammer bildet, die die teleskopartige Kammervorrichtung (32) stabilisiert und die Mantelfläche in Form hält.
FIG. 4b)
Zeigt einen pneumatischen kegelförmigen Muskel (12) und ein variiertes Funktionsprinzip, das Ringbefestigungen (34) hat, die in der Ausgangsstellung des Systems eine Kreisfläche bildet und flach auf der Muskelaufnahme (17) liegen. Der letzte ring hat eine kreisförmige Öffnung zur Aufnahme für die Druckluftzufuhr (13) auf der Muskelaufnahme (17).
FIG. 4c)
Zeigt einen pneumatischen kegelförmigen Muskel (12) und ein anderes Funktionsprinzip der Veränderbarkeit der Höhe, indem es eine andere Art des Kolbens gibt, der über einen variablen Scheibenkolben (37) und eine interne spiralförmige Druckluftleitung (38) bestückt ist. Dadurch wird ein Kreiskolbenkompressor (35) mit Druckluft angetrieben, der den Kreiskolben innerhalb der ineinander laufenden Schläuche verschiebt, sodass der Durchmesser der Scheibe vergrößert oder verkleinert wird und er es somit ermöglicht , dass die von unten oder oben zugeführte Druckluft über die interne spiralförmige Druckluftleitung (38) ein gleiten an der Mantelinnenseite (sliden) verursacht. Der ganze Bewegungsprozess wird über die Kolbenführung (30) und die gelenkartige Verbindung (11) in einer Einheit stabilisiert. Die andere Art der Ausgestaltung ist ein Kreiskompressor (36), wo der Kolben selbst der Schlauch ist. Beide Funktionsprinzipien funktionieren über ein geschlossenes Ende des einen Schlauches. Im unteren Bereich ist mittig eine LED- Lichteinheit (137) vorhanden, die nachts beleuchtet werden kann und den pneumatischen kegelförmigen Muskel als Lichtkörper (158) zum Leuchten bringt.
FIG. 5
Zeigt den gesamten Kolben als Bewegungseinheit und sein genaues Funktionsprinzip. Zu sehen ist der Kolben (10), der mit der Kolbenführung und der gelenkartigen Verbindung (11) verbunden ist. Der Führungskolben (43) bildet eine interne stabilisierende Einheit. Eine spezielle flexible Dichtung (44) nimmt die obere Veränderung des Durchmessers auf und schmiegt sich an die Kolbenführung (30). In der Ausgangsstellung des gesamten pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) und des Kolben (10) ist der Durchmesser der flexiblen Dichtung (44) am Größten. In der Endstellung des pneumatischen kegelförmigen Muskels (12) und dem kleinsten Durchmesser des Kolbens (10) ist auch der Durchmesser der flexiblen Dichtung am Kleinsten. Die Verlegung der extern um die Mantelfläche verlaufenden Druckluftspirale (31) erfolgt über einen Druckluftzugang der mittig durch die Kolbenführung angeordnet ist und somit Druckluft auf den Luftkammersack (118) ausübt, um den pneumatischen kegelförmigen Muskel zu senken. Der eigentliche Bewegungsprozess des Kolbens (10) über das Gleitlager (40) wird durch eine Gleitlagerführung (41) hergestellt. Eine spezielle gleitende Führungslasche (42) stabilisiert die Durchbiegungsneigung der Mantelfläche des Kolbens (10). Durch die minimal nachgebenden Mantelflächen aus Polymeren und die Flexibilität in der Anpassung an die gleitende und zugleich abdichtende Umfang des Kolbendurchmesser, ermöglicht einen sicheren und druckstabilen Bewegungsprozess des Kolbens (10).
FJSL6
zeigt eine mögliche Nachführbarkeit eines (3) starren /flexiblen Solarmoduls (Generatorfläche), das in alle Richtungen bewegbar nachgeführt wird. Die Bewegung in alle Richtungen wird durch eine gelenkartige Verbindung (11) und eine Gelenkaufnahme (45), die vorzugsweise an einem Basisträger (8) und der darauf in Wirkverbindung stehenden Solarmoduls (3) angebracht ist, über die die schlauchförmigen Luftkammern (46) in der Höhe verstellbar sind. In dieser Figurenbeschreibung sind es drei schlauchförmige Luftkammern, die die Höhenverstellbarkeit des Solarmoduls (3) in alle Richtungen zur Sonne ermöglichen. Es ist eine Bewegungsvorrichtung (47) vorgesehen, die die (46) schlauchförmige Luftkammern über Druckluft steuerbar macht. Die Druckluft wird über modulare Druckluftanschlüsse (18) zugeordnet. In der Figur ist vorzugsweise die Bewegungsvorrichtung (47) auf der Befestigungsebene angebracht, die den Boden bildet. Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit des Systems ist, wenn die Bewegungsvorrichtung (47) selbst direkt am Solarmodul (3) angebracht ist. Damit die schlauchförmigen Kammern (46) vorzugsweise in der Befestigungsebene uneingeschränkt laufen können, ist eine Infrastruktur (49) vorgesehen, die aus Druckluftschläuchen oder einer Kammerstruktur besteht, die die Bewegungsprozesse der schlauchförmigen Luftkammern (46) oder einem Teil im unteren aufblasbaren Träger ermöglicht. Über ein Kreislaufsystem mittels Druckluft werden die schlauchförmigen Luftkammern (46) verlängert oder verkürzt und üben eine Bewegungskraft auf das Modul aus. Grundvoraussetzung für den Bewegungsablauf ist, das aus der einen Luftkammer in die Andere keine Luft strömen darf. Dies wird verhindert, indem die schlauchförmigen Kammern (46) mit einer Verschlussvorrichtung (48) umfassend ausgestattet oder integriert sind. Die Bewegungskraft wird über die gelenkartigen Verbindungen (11) und die Gelenkaufnahme (45) auf den Basisträger (8) geleitet und kann somit das Modul in alle Himmelsrichtung fein abgestuft bewegen.
EaJ.
zeigt eine Vorrichtung als Antrieb und Steuerung der Module (3), die aus einem Gehäuse (60) mit Schutzkappen (52) und einer Funktionsöffnung (54) oder einer Muskelaufnahme (17) besteht, in der ein Schlauch (53) mit seitlich verlaufenden Führungsbänder (58) über eine Schlauchführung (50) gelenkt wird. Über Rollen (55), die stabil am Rollenlager (59) angeordnet sind, wird mit einer Arretierung (51) und Fixierungseinheit der Schlauch luftdicht zusammengepresst und verschlossen. Diese Komponente teilt somit vorzugsweise den Schlauch (53) in zwei Kammern, so dass durch ein Druckluft-Kreislaufsystem (63) bestehend aus einem seitlichen Druckluftschlauch (57) , der über die Rollenverjüngung (56) gelenkt läuft und an den beiden Schlauchende mit Anschlusspunkt (66) verbunden ein Kreislauf bildet, indem Druckluft von der einen Kammer in die andere Kammer herüber gedrückt wird. An der einen Kammer zur Rolle kommt es zu einem Druckabfall und in der anderen Kammer führt es zu einem Druckanstieg. Die Druckluftdifferenz über die Rollen (55) wird in Bewegungsenergie umgewandelt, die durch die Druckluftarretierung (61), dem rollenden Widerlager (64), dem gleitenden Widerlager (65), dem Schlauch (53) in eine gewünschte Richtung zwängt und den stabilen Bewegungsprozess gewährleistet. Eine mechanische Wirkverbindung (62) sorgt dafür, dass das Gehäuse stabil ist und somit eine stützartige Funktion übernehmen kann.
Fi£L_8
zeigt einen Querschnitt einer Vorrichtung als Antrieb und Steuerung der Module (3), das aus einem Gehäuse (60) besteht. Ein Schlauch (53) wird über eine Schlauchführung (50), ein rollendes Widerlager (64), ein gleitendes Widerlager (65) auf Rollen (55) mit einer Druckluftarretierung (61) gesteuert und bewegt. Der Schlauch (53) mit der Druckluftzufuhr (7), dem Schlauchende mit Anschlusspunkt (66), der Druckluftpumpe
(67) und den Druckluftleitungen (15) bilden einen Druckluft-Kreislaufsystem (63), der durch die Rollen (55) unterbrochen wird. Das Rollenlager (59) und die an den Enden vorhandene Rollenverjüngung (56) ermöglicht ein ununterbrochen Luftkreislauf, da hier in dem Bereich keine Quetschung der schlauchförmigen Luftkammer stattfindet, weil hier der seitliche Druckluftschlauch (57) liegt. Über Aufnahmeadapter (14) können die Druckluftverbindungen untereinander hergestellt werden. Eine mechanische Wirkverbindung (62) am Gehäuse (60) besteht, um die Rollen (55) in plattenförmigen Ausführungen fest oder gelenkig zu fixieren. Eine weitere Möglichkeit ist die Druckluftarretierung (61), um die Fixierung der Rollen (55) und den dazwischen laufenden schlauchförmigen Kammern (46) reibungslos zu ermöglichen. Das Gehäuse (60) übernimmt durch seine spezielle Form die Funktion der Führung und die Bewegung des Widerlagers.
Fig. 9a)
In der Figur a) wird eine einachsige Nachführung durch nur eine schlauchförmige Luftkammer (46), in dem die gelenkartige Verbindung (11), die auch an dem Modul scharnierartig ausgeprägt angebracht sein kann, vorgestellt. An der Antriebsvorrichtung
(68) ist eine spezielle Wirkverbindung (69) vorhanden. Über eine Befestigungsplatte oder festen Folie wird Sie am Boden positioniert. Fig. 9b)
In der Figur b) wird das Entgegengesetzte Prinzip mit Befestigung am Modul gezeigt. Die Herstellung einer Druckluftdifferenz wird in der schlauchförmigen Luftkammer (46) über die Antriebsvorrichtungen (68) erzeugt und bewirkt eine Neigung des Moduls. Inder Figur b) ist eine horizontale Stellung angedeutet, die in dieser Form bei starker Windbelastung gefahren wird. In der Figur a) wird eine einachsige Nachführung durch nur eine (46) einzige schlauchförmige Luftkammer vorgestellt, die ein Modul aus einer Dünnschichtfolie (21) bewegt. Über gelenkartige Verbindungen (11), die auch scharnierartig ausgeprägt sein können, ist die Nachführungsvorrichtung mit den Antriebsvorrichtungen (68) vorhanden.
Fig. 9c)
Die Antriebsvorrichtungen (68) ist über eine Wirkverbindung (69) an dem Modul angebracht oder vorzugsweise in der Moduleinheit als Dünnschichtfolie (21) direkt integriert. Diese Figur zeigt eine bewegliche Stütze mit gelenkartigen Verbindungen (11) und einer schlauchförmige Luftkammer (46), um eine Bewegung zu dem Modul zu erzeugen. Eine Kombination mit einer festen Stütze ist ebenfalls denkbar.
Fig. 10
zeigt ein Basisträger (8) mit einer Befestigungsebene (20), der den Boden bildet oder auf dem Boden über eine Klebeverbindung (73) fixiert oder vorzugsweise über Seilverbindungen durch eine Führungslasche (42) verbindet. Eine flexible und federnde Wirkverbindung (69) sorgt für eine möglichst biegbare und flexible Bewegung der festen Stütze (70), die vorzugsweise aufblasbar oder aus festen Materialien bestehen kann. Eine gleitende Stützenaufnahme (71) als Fixierungsmechanismus, der vorzugsweise aus einem übereinander gerollten Schlauch besteht, ermöglicht durch Aufblasen auch ein Gleiten der Stütze in den Basisträger (8) in der Befestigungsebene (20). An der festen Stütze (70) ist ein arretierbares Widerlager (74) angebracht, welches durch Druckluft steuerbar ist, wodurch die Beweglichkeit oder die Widerstandskraft der Stütze (70) unter anderen gegen Windlasten einstellbar ist. Ein Stützfuß (72) ist auf oder in diesem Grundkörper eingelassen und durch Verkleben oder verschweißen verbunden. Eine Druckluftleitung (15) oder ein Kabel verläuft in diesem Grundkörper oder am Stützfuß (72) auf der Befestigungsebene (20) hinein, so das dieser in den nächsten Stützfuß (72) verläuft und sich daraus ein Zusammenwirken ergibt. Die folienartige aufblasbare Stütze (75) besteht aus einer Stützenfläche Vorderseite (78) und vorzugsweise aus einer anderen Stützenfläche Rückseite (79), so dass unterschiedliche weitere Materialeigenschaften wie Farbe und Form gewählt und kombinierbar sind. Diese unterschiedlichen Seitenhälften werden zusammen verschweißt und erhalten dadurch vorzugsweise zwei flach zusammengeschweißte Seitenränder, wodurch sich über die Rollen (55) ein stabiler Führungsprozess ergibt. In den Basisträgem (8) ist eine Befestigungsebene (20), die an oder in den Stützen läuft vorhanden, die Druckluftleitung (15) mit Kabel fasst. Das Schlauchende mit Anschlusspunkt (66) kann eine rollenartigen Aufnahme- und Stauvorrichtung sein, indem die folienartige aufblasbare Stütze (75) aufrollbar ist. Eine begehbare Oberfläche (77) ist so ausgeprägt, dass ein Basisträger (8) als Befestigungsebene (20) über die Druckluftbeaufschlagung eine begehbare Oberfläche (77) erzielt, die einen Abstand zum Boden aufweißt. Das Abschlusselement ist das Schlauchende mit Anschlusspunkt (66) und bildet vorzugsweise eine Vorrichtung, indem die Stützen über Federn aufrollbar und somit wieder abrollbar gelagert sind. Dieser Aufrollprozess ist vorzugsweise über Druckluft steuerbar, indem eine art Rolle angetrieben wird, auf dem die Stütze aufgerollt wird. In dem Grundkörper ist ein Basisträger (8) als Befestigungsebene (20) in einer röhrenförmigen, ösenartigen und oder gleitenden Stützenaufnahme (76) vorgesehen, indem die nicht tragenden Stützelemente, wie die aufblasbare Stütze (75), dynamisch auch in Hohlräume gleiten kann.
FIG. 11
Zeigt eine spezielle Lösung für die Anwendung von Solarzellen in Verbindung mit der Kombination von Absorbern und solarthermischen Vorgängen für die Gewinnung von Wärme oder konvektiver Kühlung (89). Über einen Druckluftrahmen (81) wird eine Anordnung flach oder in Kombination des Trägers für Solarzellen auf dem Dach, der Freilandanlagen und den Verkehrsflächen der Dünnschichtfolien (21) gewährleistet. Unterhalb der eigentlichen solaren Stromerzeugung wird das Sonnenlicht in dem Wärmetauscher (83) aufgenommen, zentriert und über eine eingelassene Reflexionsfolie (84) an der Unterseite der Dünnschichtfolie (21 ) diffus für die solare Stromerzeugung zusätzlich genutzt. Dadurch wird der Wirkungsgrad der gesamten Generatorfläche erhöht. Zusätzlich wird durch den Treibhauseffekt die Wärme von der Generatorfläche und über die Einstrahlung für die Absorption nutzbar. Über eine wärmebeständige Verbindung (82) auf einer transparenten polymeren Trägerplatte (85) werden die darunter liegende transparente Folie (88) der Luftkammern nicht beschädigt und vor Verformung durch Wärme bewahrt. Eine polymere Tragkonstruktion macht die Fläche begehbar und schützt die Dünnschichtfolie (21) vor Durchbiegung und Rissbildung. Die seitliche Dichtungseinfassung (87) sichert das System vor Feuchtigkeit und isoliert den Luftaustausch und verhindert die Kondenswasserbildung. Die Befestigungsebene (20) macht das System für die Freilandanlagen, die Dachanwendung und für Verkehrsflächen adaptierbar. Die abgegebene Wärme des Prozesses wird über einen Luftkollektorausgang (80) über eine Infrastruktur (49) in das komplette System abgegeben und nutzbar. Mittels der modularen Druckluftanschlüsse (18) zu anderen Einheiten und über modulare Infrastrukturanbindung (19) arbeitet das System in einem Kreislauf. Dieses System bietet eine Kombinationslösung von Wärme/Kälte und Stromerzeugung mit hohem Wirkungsgrad. Ein Lichtkörper (158), vorzugsweise als LED Lichteinheit (137) vorgesehen, kann den Druckluftrahmen (81) nachts beleuchten. Mittels eines Druckluftsensor (153) und einem Temperaturfühler (154) werden alle thermodynamischen Prozesse im Gleichgewicht gehalten, um eine stabilen Druckluftrahmen (81) im Betrieb zu gewährleisten. Ein Lichtsensor (155) steuert und regelt automatisch in kurzen Zeitintervalen die Ausrichtung der Generatorfläche zur Sonne im optimalen und Energieeffizienten Einstrahlwinkel. Das System kann in Verbindung mit dem Träger für Solarzellen nachgeführt oder flach ohne Nachführung auf dem Dach positioniert werden. Bei der ersten Variante ist es möglich, bei hohen Windgeschwindigkeiten über einen Winddruckfühler (156) das System stabil in die horizontale durch Unterdruck zu fahren und somit dem Wind keine Angriffsfläche mehr zu bieten. Dadurch kann kein Schaden an den technischen Komponenten des Systems entstehen und es kann eine Verletzungsgefahr von Lebewesen definitiv ausgeschlossen werden. Die Steuerung der gesamten Bewegungsprozesse wird nicht in jedem modular verschaltbaren Druckluftrahmen nötig sein, da es eine oder eine bestimmte Menge an Führerschaftsdruckluftrahmen im Gesamtsystem gibt.
Pia- 12)
zeigt eine Ausführungsform, indem zwei Kammern über seitliche Verbindungselemente (44) die äußere (46) und die innere Kammer (46) und über obere Verbindungselemente
(44) verbunden sind, so dass bei der Erzeugung von Unterdruck in der inneren Kammer (46) und der nachlassende Druck der äußeren Kammer (46) ein stabiler Gesamtkörper sich ergibt, der über Unter- und Überdruckverhältnisse Steuer - und regelbar ist. Die Druckluftzufuhr (7) gewährleistet für die Innere und Äußere Kammer stabile Druckverhältnisse. Über feste spezielle Wirkverbindungen (69) oder über Wirkverbindungen mit Druckluft (27) sind die Kammern in ihrer Kraftwirkung miteinander verbunden.
Fiq- 13) zeigt eine Ausführungsform, indem zwei Kammern die Äußere ein aufrollbares festes Material (160) ist und oder eine art flexibles aufrollbares festeres Element ist, vorzugsweise aus einem aufrollbarem Metallblech besteht. Die innere Kammer (169) kann frei gleitend vorzugsweise als folienartige aufblasbare Stütze (75) ausgebildet sein, oder ist durch eine Wirkverbindung (69) punktuell fixiert oder ist flächig durch eine Klebeverbindung (73) mit der Äußeren Kammer (170) über Führungsbänder (58) verbunden oder über falzartige Führungen (171) und Rollen (55) laufen. Die Äußere Kammer (170) unterscheidet sich von der inneren Kammer (169) vorzugsweise durch das Material, so dass die äußere Kammer (170) nicht durch Luftdruck gehalten werden muss, da seine Entfaltung über den Aufrollprozess in einen statisch festen Zustand und sich in eine stabile Form führen lässt. Dieser Kammer lässt sich jederzeit In diese Ursprungsform zurückbewegen. Durch eine Druckbeaufschlagung über eine Druckluftzufuhr (7) für die innere Kammer (169), wird die äußere Kammer (170) aus der Form aufrollbar und in einen formstabilen Körper gebracht. Die äußere Kammer (170) als ein aufrollbares festes Material (160) kann auch aus biegsamen dünnwandigen Metallblechen oder anderen Materialien bestehen. Vorzugsweise sind falzartige Führungen (171) angebracht, die entweder als Naht oder durch zwei zusammengefügte Flächen oder selber so zur Führung abstehen. Diese Flächen werden gegeneinander zusammenhalten, so dass die Äußere Kammer (170) durch die innere Kammer (169) auseinander gedrückt wird und sich ein formstabiler Korpus ergibt. Vorzugsweise kann das Metallblech als Äußere Kammer (170) und im Inneren durch eine gummiartige Folie beschichtet sein und somit ein Verbund bilden.
Fig. 14a)
zeigt einen Basisträger (8) der mit einem Luftkammersack (118) als aufzuständernden Korpus verbunden ist. Der Luftkammersack (118) ist zur Aufnahme von Solarzellen ausgestattet in dem ein Gleitlager (40) sich befindet. An den Gleitlagerführungen (41) sind ein Gleitlager (40), ein Gelenk und oder ein Scharnier als eine Wirkverbindung gleitend angebracht. Eine Antriebsvorrichtung (68) sorgt für den stabilen Steuerungs- Führungsprozess der folienartigen aufblasbaren Stütze (75). Dieses Stützelement ist in dem Grundkörper durch ein Aufnahmeelement fixiert oder auch einfahrbar und wird darüber mit Druckluft versorgt. Die folienartige aufblasbare Stütze (75) erzeugt eine Art Kraft und der Luftkammersack (118) fährt in einer Wirkverbindung damit stabil hoch. Der Luftkammersack (118) kann aerodynamisch aufgeblasen werden und als Lichtkörper (158) vorzugsweise über eine LED-Lichteinheit (137) seine Funktion übernehmen. Dieser folienartige Luftkammersack (118) übernimmt gegen möglich starke Windstöße oder Windsog für das gesamte System Stabilität, indem sich eine Einsaugöffnung in einer ventilartige Vorrichtung (161) befindet, die den Druckausgleich herstellt und während des Führungsprozesses Luft aufsaugt und einen flexiblen aber auch druckstabilen Korpus füllt. Diese ventilartige Vorrichtung (161) oder Einsaugöffnung ist vorzugsweise auch als steuerbares Ventil ausgeprägt.
Zwischen dem aufzuständernden starren /flexiblen Solarmodul (3) (Generatorfläche) die sich auf oder in der Aufblasbaren Stabilisatorfläche (2) und der Befestigungsebene (20) befindet, ist eine Kippvorrichtung (162) angebracht, die einen stabilen Führungsprozesse in alle Richtungen erlaubt, indem diese bewegbar und in der Höhe durch Druckluft verstellbar ist. Diese Kippvorrichtung (162) kann eine scharnierartige, verschlussartige Ausprägung haben, wobei der Verschluss durch Druckluft steuerbar ist.
In oder an dem Basisträger (8) sind modulare Verbindungselemente, wie z. B. ein Druckluftadapter (13) angebracht, um es mit anderen Systemeinheiten modulartig zu verbinden und zu verschalten. Eine Schlauchführung (50) gibt den Schläuchen (53) eine geordnete Führung und bringt die elektrischen Kabel, Druckluftleitung und Infrastrukturen unter. Das Stützelement ist ein folienartig aufblasbare Stütze (75), die mit der Antriebsvorrichtung (68) am Grundkörper befestigt ist und über die Druckluftzufuhr (13) geregelt wird, damit die Übertragung der Energie und Bewegungsprozesse gewährleistet ist. Die Wirkverbindung an dem Grundkörper ist über ein Element, das selber ösenartig, schlauchartig oder als Nut oder Feder ausgebildet ist, ausgestaltet. Es hat die Aufgabe das System unter anderen auf andere vorbestimmte Systeme zu adaptieren bzw. gleichartige Systeme oder Seilsysteme zu verbinden, zu verschalten oder anzuhängen. Dafür ist eine Führungslasche (42) unterhalb des Basisträgers (8) vorhanden. Eine Gleitlagerführung (41) führt das Gleitlager (40) und stabilisiert die Bewegung und gleicht die Veränderungen der Druckverhältnisse aus.
Fig. 14b)
Es zeigt die Fig. 14a) im Zustand, dass der Luftkammersack (118) sich horizontal auf dem Boden flach befindet und durch das eingefahrene Stützelement als folienartige aufblasbare Stütze (75), der Luftkammersack (118) eine sehr windstabile beziehungsweise auch sturmstabile Position bezieht oder auch in dieser Position eine waagerechte Position während der Nachführung zur Sonne einnimmt.
FIG. 15
Zeigt ein festes Trägersystem ohne Nachführung und ein einfach nachgeführtes Trägersystem in einem vorgegebenen durchschnittlich gut ausgelegten Wirkungsbereich der alljährlichen Sonneneinstrahlung des Standortes. Bei dem festen System wird eine Druckluftkammer (85) in eine Ausgangsstellung aufgeblasen und bleibt in einem bestimmten Standortbedingten Winkel statisch bestehen. In dem anderen beweglich einfach nachgeführten System kann der Höhenwinkel der Sonne ganzjährig angepasst und mittels zwei gegeneinander laufenden Druckprozessen von Druckluftkammern (85) außen stabilisiert werden. Ein Druckluftsensor (153), ein Temperaturfühler (154), ein Lichtsensor (155) und Winddruckregler (156) übernehmen den reibungslosen thermodynamischen Prozess der Druckluftkammer und schützen sie wie in FIG. 11 schon beschrieben vor äußeren Einflüssen. Das System kann mit einer Fresner Konzentratorsolarzelle (92), einer konventionellen Solarzelle (93) und einer transparenten organischen Solarzelle (91) bestückt werden. Bei der letzteren, können unterhalb diffuse Sonneneinstrahlung über eine reflektierende und diffundierende Reflexionsfolie (84) nutzbar gemacht werden. Weiteres werden die restlichen Sonneneinstrahlungen über den Treibhauseffekt innerhalb der Druckkammer über Wärmetauscher (83) aufgefangen. Diese sind vornehmlich schwarz um viel Wärmestrahlung über das Licht zu absorbieren. Die verschiedenartigen Solartypen werden über eine Wirkverbindung (69) auf eine wärmebeständigen Abstandspuffer (94) und einer polymeren Trägerplatte (85) gewährleistet. Mittels einer Infrastruktur (49), die in Verbindung mit der polymeren Trägerplatte vorhanden ist, werden alle Energieformen über modulare Druckluftanschlüsse (18) und modulare Infrastrukturanbindung (19) mit anderen Einheiten verbunden. Die Befestigungsösen (90) bilden eine sichere Abfederung der Windlasten. Ein zusätzlicher Mehrwerteffekt wird über einen integrierten LED- Lichteinheit (137) erreicht, der den Korpus nachts, wenn keine solare Stromerzeugung mehr über das System geschaffen wird, beleuchtet und als Lichtkörper erscheint (158).
Fig. 16a)
zeigt eine Ausführungsform in der ein Basisträger (8) zur Adaption für ein Modul als Träger für Solarzellen oder andere Energieumwandlungseinheiten mit entsprechender Funktion ausgestattet ist. An dem Basisträger (8) ist eine Verschlussvorrichtung (48) angebracht, die vorzugsweise als Druckluftverschluss geprägt ist. Die Korpusform (172) ist durch Druck veränderbar und kann dadurch eine aerodynamisch und oder kraftschlüssige Anpassungen an das Modul vornehmen, wodurch über die Aufnahmefläche des Basisträgers (8) ein Modul fest aufgenommen und fixiert werden kann. An dem Basisträger (8) ist eine Führungslasche (42) fixiert, über das das System an Seile gespannt werden kann. Fig. 16 b)
zeigt eine Ausführungsform, indem ein Modul als Träger für Solarzellen selber über Aufnahmeadapter (14), die als Fixierungselemente am Modul sich mit der Verschlussvorrichtung (48) des Basisträgers (8) verbinden lassen. Die Ausführungsform zeigt noch, dass eine Aufnahmevorrichtung für Solarzellen (165) so ausgebildet ist, in die Beispielweise diese Solarzellen (4) mit ihrer Stringverbindung (164) eingelassen werden. Zur Aufnahmen von flexiblen Dünnschichtfolien ist die Aufnahmevorrichtung für Solarzellen (165) gut geeignet, die über Druckluft verschließbar ist und die Zellen in der Luftkammer (95) sicher lagert. Ein Verschlussvorrichtung (48) sorgt dafür, dass das Befüllen und das Verschließen des Druckkörpers mit Druckluft gewährleistet werden. An dem System sind nachführbare Einheiten in Form von gelenkartigen Verbindungen (11) vorhanden, die über Druckluft betätigbar angebracht werden. Das Modul ist über die veränderbare Korpusform (172) des Basisträgers (8) windstabil und lösbar verbunden.
FIG. 17a)
Die Figur zeigt, den Boden oder das Boden bildende Trägerelement (114) mit einer Verschlussvorrichtung (48) und einer transparenten Folie (88), die zur Versiegelung dieses Trägerelements vorgesehen ist, um das starre/flexible Solarmodul (3) (Generatorfläche) stabil und kostengünstig einzufassen.
FIG. 17b)
Die Figur zeigt, das der Boden oder das Boden bildende Trägerelement (114) mit einer Verschlussvorrichtung (48), die eine mit einer transparenten begehbaren Oberfläche (77) versehen ist, zur stabilen Versiegelung des Trägerelements beiträgt.
FIG. 17c)
Die Figur zeigt das der Boden oder das Boden bildende Trägerelement (114) mit einer Verschlussvorrichtung (48), die eine mit einer transparenten begehbaren Oberfläche (77) vorzugsweise als Glas- oder Plexiglasplatte vorgesehen ist. Dieses Trägerelement ist luftdicht verschlossen, indem mittels Druckluftbeaufschlagung die ausdehnbare Verschlussvorrichtung (48) die begehbare Oberfläche (77) umschließt.
FIG 18
Die Figur zeigt ein solares Kraftwerk auf einer nachführbaren Freilandfläche, die mit technischen Komponenten ausgestattet ist. Diese sind teilweise als solare Technik in Bausteinen und als Baukastenprinzip gestaltete Funktionseinheiten und für die Belegung von Dachflächen und Verkehrsflächen einsetzbar. Das gesamte System wird über einen oder eine Anzahl von Druckluftspeichern (117) geregelt
Die einzelnen Träger für Solarzellen (152) sind als Trägerflächen zur Aufnahme von Energieerzeugungssystemen, wie mit konventionellen solaren Zellen, mit Fresner- Konzentratorsolarzellen (91), Absorberflächen mit herkömmlicher oder mit der neuesten solaren Einheiten modular bestückbar. Die Trägerflächen sind durch einem Infrastrukturkanal (101) untereinander verbunden, so dass über eine Datenleitung eine Kommunikation, Elektrizität, ein erzeugter Druckluft durch Kompressoren mit einer Steuerung über Ventile geleitet und ausgetauscht werden kann. Die einzelnen Träger für Solarzellen (152) als Trägerflächen bestehen aus einem aufblasbaren Polymerrahmen (97) indem Seile oder Druckluftzwischenstreben (96) gespannt werden. Diese bilden eine Einheit als Trägerfläche, die sich vorzugsweise als gleichförmige gitterartige Struktur bildet. Die Module können in den Seilen oder den Druckzwischenstreben (96) über spezielle Wirkverbindungen (69) eingehängt und durch spezielle Verschlüsse fixiert werden. Die Module sind entweder mit lösbaren Verbindungen oder durch Verschlüsse fixiert oder verbunden. Es sind verschiedenartige Lösungen der Verbindungen gegeben, die über ösenartige Verbindungen, Verschraubungen oder schlauchförmige Formen der Feder - Nut - Prinzipien vorhanden sein können. Alle Prinzipen können verschweißt oder verklebt ausgebildet sein.
In der Figur wird eine zweifach gelagerte Kassettenfläche (126) gezeigt, indem die untere Ebene an der oberen Ebene über Verbindungen hängt. Diese Ebenen sind durch Druckluft über hydraulische Distanzhalter (124) oder über pneumatische Distanzmuskelhalter (125) in der Distanz veränderbar und steuerbar.
Die Aufgabe der zweifach gelagerten Kassettenfächer (126) ist eine Art Nachführung unterhalb von Flächen und innerhalb der Trägerstruktur zu erzielen, indem unter anderen auch Folien untereinander verschiebbar angeordnet werden können. Dadurch kann eine Verschattung unter anderen durch die Positionen (124) und (125) gesteuert und erreicht werden, indem zwei übereinander liegende speziell bedruckte Folien verschoben werden. Eine reflektierende Folie (84) ist zur Abschirmung von übermäßiger Strahlung für die Vegetation oder zur weiteren Energieeffizienzsteigerung der darüber liegenden Solarzellensysteme nutzbar. Mit dem System ist es möglich eine Regensammei- und Verteilungssystem so zu gestalten, dass mittels Druckluft zwei Folien miteinander verschoben werden. Die Ausgestaltung kann so sein, dass die Flächen perforiert sind, sodass sie übereinander liegend zusammengepresst werden und die Löcher in der Folie versetzt verschlossen angeordnet liegen. Bei diesem Vorgang wird Regenwasser gesammelt, sobald diese übereinander geschoben werden ist das Regenwasser gesteuert zur Bewässerung einsetzbar. In einer Wasserzisterne (168) wird das gesamte Regenwasser zusammengeführt und später für die Bewässerung von der Vegetation genutzt. Die untere Ebene kann zum Zwecke des Einsatzes von Konzentratoren genutzt werden, da über dieser Ebene Linsen zentriert werden, die die Sonne auf dem System bündeln und nutzbar machen. Die zweifach gelagerten Kassettenfächer (126) lassen eine Vielzahl von weiteren nutzbaren zusätzlichen Mehrwerteffekten zu. Die Figur 18) zeigt die mögliche neue Nachführtechniken auf, indem über die Art der Stützenausbildung verschiedene Träger beschrieben werden, die die Trägerflächen einzelne unterschiedlicher Anwendung aufnehmen. Differenziert ausgeprägte Stützelemente und Verbindungselemente zeigen eine Vielzahl von Nachführung, die eine optimale Energieeffizienz erzielen.
Die Trägerflächen ist über eine gelenkartige Verbindung (11) an der ausschiebbaren Teleskopstütze (119) verbunden, wobei das ausschiebbare Stützelement in der Zylinderaufnahme (120) läuft. Vorzugsweise ist die Stützenbewegung durch einen Luftkammersack (118) steuerbar, der gezielt über Druckluft in der Zylinderaufnahme (120) aufblasbar ist und das darin befindliche Stützenelement bewegbar macht. Ein pneumatisch kegelförmiger Muskel (12) mit einer gelenkartige Verbindung (11) macht die Trägerfläche nachführbar.
Die Ausbildung einer Stützeneinheit an dem Trägersystem kann auch kombiniert vorteilhaft geprägt sein, in dem die eine pneumatisch rollbare Metallkonstruktion (127), durch Bewegungsführungsrollen (128), die Stütze in der Höhe stabil verstellbar prägt. Über eine Bewegungsvorrichtung (47) mit einem Druckluftventil (99) wird der Bewegungsprozess über eine gleitende Stützenaufnahme (76) gesteuert, indem die Bewegungsvorrichtung (47) mit einer aufrollbaren und federartigen Rolle zur Aufwicklung der pneumatisch rollbaren Metallkonstruktion (127) vorgesehen ist.
Die Trägerfläche wird über einen aufblasbaren Polymerrahmen über Eckaussteifung (129) aufgenommen. Innerhalb des Polymerrahmens (97) sind Druckluftstreben eingebunden, die über Haltekugel (98) statisch fixiert sind. Die Längenveränderung der Trägerfläche wird über die Stützen untereinander durch Elemente wie Längenausgleichsmechanismen (121) oder Stützenpuffer (122) ausgeglichen. Diese Bewegungsprozesse laufen entweder über hydraulische, pneumatische oder durch Federprinzipien ab.
Dieser Bewegungsprozess kann auch über beispielhafte aufrollbare Vorrichtungen von statten gehen. Eine Möglichkeit sind die Stabilisationsseile (123), die das Trägersystem statisch abhängen und an einer Seilbefestigungsvorrichtung (135) stabilisieren. Durch den Einsatz von Stabilisationsseilen (123) können durch eine Seilverkürzung und Seilverlängerung die über Längenausgleichsmechanismen (121) oder Stützenpuffer (122) werden Längenveränderungen in einer Vorrichtung an oder in der teleskopartigen Stütze, vorzugsweise als ausschiebbaren Teleskopstange (119) ausgebildet, erreicht. Eine Art der technischen Ausprägung des Systems wird über den Längenausgleich erreicht. Die Figur zeigt noch eine zusätzliche beispielhafte Ausführung, indem auf einem Mast (134), der in einer Höhe angebracht ist, verschiedenartige Komponenten gelagert sind, die vor Fremdeinwirkung geschützt sind. Alle Verbindungen, die über einen Infrastrukturkanal (101) mit der Trägerfläche unter anderen in einer kommunizierenden Verbindung stehen, sind über Fernübertragung zu erreichen Diese Komponenten sind, wie der kontrollierbare Höhend ruckluftspeicher (130), die Kontroll- Datenübertragung (131), die Kontrollmessdateneinrichtung (132) und die Wetterstationen (133) zu erreichen. Die technischen Komponenten haben kein allzu hohes Gewicht, eine geringen Wartungszugang und sind dagegen auch in Höhen gegen Diebstahl oder Sachbeschädigung gut positionierbar. Sollte das Gewicht dennoch hoch sein, bietet es sich an, diese Komponenten auf dem Boden über ein Bauwerk oder in der Erde zu positionieren. Über ein zuschaltbares Notdruckaggregat (167) können schnell Druckverluste beseitig oder die Hauptdruckpumpe temporär ersetzt werden, bis der technische Defekt behoben ist, ohne das das System ein Ausfall von an Energieerträgen zu verzeichnen hat. Nachts kann der komplette Polymerrahmen (97) und die Druckluftzwischenstreben (96) als Lichtkörper (158) zusätzlich zur Tragstruktur seine Funktion als Synergieeffekt haben und die Multiunktionseinheiten (136), die selbst leuchten können, werden über die Gitterstruktur verschaltbar und modular auslegbar.
FIG 19 a)
Zeigt ein Verbindungselement im Ausschnitt in der Dachfläche, in der Freilandanlage und in der Belegung von Verkehrsflächen. Ein aufblasbarer polymerer Rahmen (97) bildet die äußere statische Einfassung des Systems. Zwischen dem aufblasbaren polymeren Rahmen (97) sind Druckluftzwischenstreben (96) angeordnet die die Trägersysteme über Druckluftkammem (95) aufnehmen. An den Endpunkten einer jeder einzelnen Druckluftzwischenstrebe (96) befinden sich auf jeder Seite eine Haltekugel (98) mit einem Führungsstab (100) und einem mittig integrierten Druckluftventil (99). Die Druckluftstrebe ist in einer länglich angephasten Toleranzöffnung (107) gelagert und bildet mit den anderen Druckluftstreben (96) somit eine sichere statische Gitterstruktur der Gesamtfläche. Innerhalb des Polymerrahmens (97) kann in der untersten Zone ein Druckluftspeicher (117) vorhanden sein, der in einer separaten Kammer sich automatisch erst dann zur Geltung kommt, wenn eine ungewollte Leckage im System entsteht, die über die separate Kammer aufgefangen werden kann. Die Druckluftstrebe
(96) kann bei Wartungsarbeiten im Betrieb komplett über einen Wartungsregelschieber (109) und der anderen Infrastrukturen, der Absorber-Regenwassersammelleitung (102), der elektrischen Leitungen (104) einschließlich der statischen Zugzone (103) über eine spezielle Wirkverbindung (157) getrennt und seitlich über die angephaste Toleranzöffnung (107) entfernt werden. Es besteht auch die Möglichkeit über einen Infrastrukturkanal (101), der komplett über den gesamten aufblasbaren Polymerrahmen
(97) sich erstreckt, Teilbereiche zu Warten, indem eine lösbare Wartungsklappe (106) Abschnitte eingrenzt und geöffnet werden kann. Der untere Bereich ist durch einen Aussteifungspuffer der Zugzone (105) sicher eingebettet. Sicherungsverschlüsse (25) an der Wartungsklappe (106) verhindern ungewollten fremden Eingriff. Nachts, kann der komplette Polymerrahmen über LED-Lichteinheiten (137) zum Leuchten gebracht werden und die Funktion eines Lichtkörpers (158) übernehmen. Das gleiche gilt für die Druckluftzwischenstreben (96), die ebenfalls mit diesen Lichtkomponenten bestück sind.
FIG. 19b
Zeigt den aufblasbaren Polymerrahmen (95) im Schnitt. Die Haltekugel (98) liegt versenkt und fixiert in der angephasten Toleranzöffnung (107) und ist verbunden mit dem Führungsstab (100), der eine Schraubverbindung oder andere Wirkverbindung zu dem stabilen Strebenabschluss (110) der eingefassten Druckluftzwischenstrebe (96) aufweist.
Über eine Dichtungseinfassung (87) kann an den Übergängen zwischen dem aufblasbaren Polymerrahmen (97) und der Druckluftzwischenstrebe (96) keine Druckluft unkontrolliert entweichen. Die Übergänge der Infrastrukturen sind so ausgestaltet, das eine spezielle Wirkverbindung (157), die aus dem Wartungsregelschieber (109), einer Infrastruktur- Kreislaufsteckverbindung (111) besteht und eine Trennung des gesamten Infrastrukturkanals (101), der Absorber - Regenwassersammelleitung (102), der statischen Zugzone (103) und der elektrischen Leitung (104) aus dem Kreislauf jederzeit ermöglicht und das System vor Druckabfall und unkontrollierten physikalischen Prozessen (Kurzschluss, Leckagen etc.) bewahrt. Der aufblasbare Polymerrahmen hat einen Sensor gesteuerten Druckluft und Temperaturfühler (112), der bei statischer Mehrlast durch Veränderung der klimatischen Verhältnisse (z.B. Wind, Schnee, Regen) Unter oder Überdruck erzeugt, um das Gesamtsystem stabil zu halten und um die Temperatur innerhalb der Druckluftkammer (95) zu erhöhen oder zu senken, um z. B liegenden Schnee durch Temperaturdifferenz zum Abschmelzen zu bekommen. Über innen eingefasste reflektierende Folie (84) wird der Temperaturverlust des zirkulierenden Wassers minimiert, indem Sonneneinstrahlung eingefangen und in dem Aussteifungspuffer der Zugzone (105) als eine Art Speichermasse genutzt wird. In der Mantelfläche des aufblasbaren Polymerrahmens (97) befindet sich eine zusätzliche seitlich Zugverstärkung (108) um den Rahmen vor Stau und Sogkräften zu stabilisieren. Über Druckluft oder einer anderen Wirkverbindung kann die statisch wirksame Zugzone (103) bei erhöhter Belastung automatisch dynamisch geregelt und vorgespannt werden. Die Wartungsklappe (106) wird über Sicherungsschlüsse (25) mit einer speziellen schnell wartbaren Infrastrukturkanal (101) versehen, der über Druckluftverbindung, mechanisch oder durch andere Wirkverbindung zu öffnen ist.
Fig. 20a)
Zeigt eine einfache und kostengünstige Nachführmöglichkeit, in dem eine folienartige und schlauchförmige Vorrichtung (166) oder auch Folien in den schlauchartige Kammern (46) und deren Solarzelleneinheit (4) oben aufliegen oder andere Kombinationsmöglichkeiten, bei denen übereinander liegend Kreuzungspunkte der Schläuche vorhanden sind, die die Zellen je nach Druckluftbeaufschlagung hoch drücken oder nachführen. Die Solarzelleneinheiten (4) werden über ein internes Gehäuse (60) und einer zusätzlichen Trägerschutzschicht (1) begehbar und vor Fremdeinwirkung geschützt und auf der Befestigungsebene (20) auf Dachflächen, Freilandanlagen oder auf Verkehrsflächen lösbar fixiert.
Fig. 20b)
Zeigt eine einfache kostengünstige Nachführmöglichkeit, in dem eine (166) folienartige und schlauchförmige Vorrichtung oder auch Folien in den schlauchartige Kammer (46) vorzugsweise Druckschläuche (15) verlaufend auf denen die Zellen liegen oder bei den übereinander liegende Kreuzungspunkte der Schläuche die Zellen je nach Druckluftbeaufschlagung hoch drücken oder und nachgeführt werden können.
FIG. 21
Zeigt die Draufsicht des Gesamtsystems mit dem aufblasbaren Polymerrahmen (97) und mit der angedeuteten gestrichelten Infrastruktur, die das Druckluft-Kreislaufsystem (63) darstellt und die Eckaussteifung (129), die eine Verhinderung der Gesamtfläche vor Torsionskräften, anderen Verdrehungen und Verbiegungen bewirkt. An den äußeren Eckpunkten des aufblasbaren Polymerrahmens (97) sind ausschiebbare Telekopstützen (119) mit Stützenpuffer (122) vorhanden, die die Veränderungen der Länge des Systems durch die Bewegungsprozesse der Gesamtfläche bei Herausfahren der ausschiebbaren Teleskopstützen (119) durch Druckluft ausgleichen und interne Spannungen verhindern. An den Enden sind die Haltekugeln (98) zu sehen. Innerhalb des aufblasbaren Polymerrahmens (97) sind die Druckluftzwischenstreben (96) in einer Gitterstruktur in der X und Y-Achse dargestellt. An den Kreuzungspunkten überlappen sich die Druckluftstreben durch Einfassungen oder sie haben spezielle Öffnungen zur Aufnahme der Druckluftzwischenstreben (96).
An den Kreuzungspunkten entstehen Felder zur Belegung, die mit einem Träger für Solarzellen (152), einer Multifunktionseinheit (136), einer transparenten Luftkammertasche (24) und oder in Kombination mit Druckluftrahmen (81) mit oder ohne Nachführung in Kombination mit einem Lichtkörper (158) über einen Basisträger (8) und der nötigen konstruktiven Anbindung auf die Druckluftzwischenstreben (96) aufgebracht und verbunden sind. Die Multifunktionseinheiten (136) sind nicht zur solaren Stromerzeugung gedacht und für die Belegung der verschatteten Teilflächen nutzbar. Die ausschiebbaren Teleskopstützen (119) sind für einen modularen Aufbau von verschiedenartigsten Gesamtflächen vorgesehen, dies wird über eine Aufnahme von bis zu 4 Wirkverbindungen, die an den einzelnen obersten Ende der Teleskopstütze angeordnet sind, ermöglicht, um die Aufnahme von Stützenpuffer (122) zu ermöglichen.
FIG. 22a) und b)
Zeigt die räumliche Darstellung einer Multifunktionseinheit (136), die aus aufblasbaren Luftkammern oder in festen polymeren Tragstrukturen besteht und den doppelwandigen Multifunktionsraum (147) bildet. Die Multifunktionseinheit (136) wird über einen polymeren Konstruktionsrahmen (142), der über eine trichterförmige geneigte Wassersammeifläche (141) in ein Wassersammelbecken (140) mündet, ausgestaltet. Unterhalb des Regenwassersammeltrichters (146) befindet sich ein Tauwasser geschützter Anschlussring (143), der eine Vereisung und ein Verschluss des Anschusses in der kalten Jahreszeit verhindern. Dargestellt ist eine höhenvariable Spiralleitung für Regenwasser (139) bei kleiner Anzahl der Multifunktionseinheiten. Bei hoher Stückzahl der Belegung übernehmen seitliche modulare Druckluftanschlüsse (18) und modulare Infrastrukturanbindung (19) die Gesamtverschaltung der einzelnen Multifunktionseinheiten (136). In der infrastrukturellen Anbindung ist eine Druckluftleitung mit integrierten elektrischen Leitungen (113) vorgesehen. Innerhalb der doppelwandig aufgebauten und aufblasbaren Luftkammer ist ein Lichtkörper (158) vorzugsweise als eine LED Einheit (137) wärmebeständig und isoliert integriert, sodass das Licht über ein schwenkbaren und verstellbare Reflektionsschürze (144) bis zu 360° beweglich ist, um die Lichtrichtungen nach oben oder unter zu verändern oder zu kombinieren. Eine Licht-Projektionseinheit (145) kann Bilder und Lichteffekte für Werbezwecke oder Events auf einer Kippvorrichtung (162) über eine horizontal angeordnete schwenkbare Projektionsebene (159) und äußeren Wirkverbindungen (69) nutzbar machen, indem über eine Vorrichtung Bilder spiegelverkehrt in den Lichtkörper (158) projeziert wird. Die Multifunktionseinheit (136) wird über polymere Befestigungselemente (138) an die Druckluftzwischenstrebe (96) mit einer Wirkverbindung (69) befestigt und kann schnell gelöst werden.
FIG. 23a und b)
Zeigt die beiden unterschiedlichen Funktionsprinzipien a) und b) in der Nachführung im des Rolle zu Rolle Verfahrens. Die Darstellung stellt die aufgerollte Befestigungsebene mit Funktionseinheiten (148) der polymeren Trägerplatte (85) dar. Die aufblasbar oder als feste Einheit mit der Befestigungsebene (20) verbunden ist. In der festen oder innerhalb der aufblasbaren polymeren Trägerplatte (85) sind die Aufnahmeadapter (14) für die Muskel , die integrierten Gelenkschalen (9), die Muskelaufnahme (17), die Druckluftleitungen (15), der Druckluftadapter (13) und die infrastrukturellen Anbindung der Druckluftleitung mit integrierten elektrischen Leitungen (113) angeordnet. Über eine zu öffnende mittig positionierte Wartungs- und Installationsplattform (149), können Instandhaltungsarbeiten im laufenden Betrieb vorgenommen werden. Über Klebeverbindung (73) oder über Befestigungsösen (90) oder polymere Befestigungsaufnahme für Druckzwischenstreben (151) werden die Funktionseinheiten fixiert. Zwischen den aufgerollten Befestigungsebenen mit Funktionseinheiten (148) befindet sich eine Trennvorrichtung für die Funktionseinheiten (150). Die polymere Trägerplatte (85) mit seinen dazugehörigen Komponenten kann aber muss nicht getrennt werden und hängt von der Gegebenheit Vorort ab.

Claims

[Schutzansprüche]
1. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem aus mindestens einer der Komponenten (7, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 27, 29,30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 79, 90, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 127, 128, 135, 153, 155, 160, 161, 162, 166) zur festen, einachsigen, zweiachsigen, mehrachsigen vorzugsweise höhenverstellbaren Aufständerung besteht.
Oder das Trägersystem besteht aus mindestens einer der Komponenten (1, 2, 5, 6, 14, 22, 23, 24, 25, 26, 28, 77, 80, 81, 82, 85, 86, 87, 88, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101 , 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 118, 126, 129, 138, 142, 148, 151, 152, 165) zur Integration oder Aufnahme von mindestens einer Energieumwandlungseinheit (3, 4, 21, 83, 84, 89, 91, 92, 93, 126, 162, 164) insbesondere Solarzellen besteht.
Oder das Trägersystem aus mindestens einer der Komponenten (130, 131, 132, 133, 134, 136, 137, 139, 140, 141 , 143, 144, 145, 146, 147, 149, 150, 153, 145, 155, 156, 157, 158, 159) zur Erweiterung der Trägerfunktion besteht.
Oder das Trägersystem eine Kombination aus mindestens einer der Komponenten zur festen, einachsigen, zweiachsigen, mehrachsigen vorzugsweisen höhenverstellbaren Aufständerung mit mindestens einer Komponente zur Integration oder Aufnahme von mindestens einer Energieumwandlungseinheit insbesondere Solarzellen und das Trägersystem aus mindestens einer der Komponenten zur Erweiterung der Trägerfunktion besteht.
2. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem ausschließlich über druckluftbeaufschlagte Polymere einfach aufstellbar, einachsig nachführbar, zweiachsig nachführbar, mehrachsig nachführbar in der Höhe verstellbar steuerbar durch Druckluftmittel, Sensormittel, polymere Kammerstruktur, die folienartig, schlauchartig, federartig, zylinderförmig, kegelförmig oder auch quaderförmig ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die Verbindungen geschweißt, geklebt und gleitend oder rollend Elementen oder Objekten zur Bewegung geprägt. Das Trägersystem ist modular ausgestaltet, so dass zu den Komponenten des einfach aufstellbaren eine zusätzliche Komponente integrierbar zum einachsig nachführbar und eine weitere zusätzliche Komponente zur zweiachsig nachführbar und eine weitere zusätzliche Komponente zur mehrfach nachführbar und höhenverstellbar einbaubar und (auslösbar) ist, so dass jederzeit eine Erweiterung und Austausch von technischen Teilkomponenten möglich ist und den Bedürfnissen der Nutzung angepasst werden kann.
3. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kombinationsanspruch modular ausgeprägt ist, indem ein festes horizontal verlaufendes Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen mit nachführbaren Träger kombinierbar ist und über feste und lösbare Verbindungen geprägt zusammenwirkt. In den Leitungen und Verbindungen ist eine umfassende und umschließende Infrastruktur gebildet, die aus Verbindungen und Leitungen, vorzugsweise Druckluftleitung, Datenleitung, elektrische Leitung und Leitungen für Flüssigkeiten, insbesondere Wasser und Sole) besteht, die kommunizierend in Bezug zum System stehen.
4. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersystem modulartig mit Einheiten kombinierbar ist, die Mehrwertfunktionen bilden, so dass es als ein Werbesystem, als Absorber für Warmwasser oder als konvektives Kühlmittel( Kälte), als Beleuchtungskörper, als Regenwassersammei- und Verteilsystem, als Wasserspeicher, als Verschattungssystem modular besteht. Diese modularen Träger sind als Trägerstruktur so ausgestaltet, dass daran Verbindungselemente vorhanden sind, die eine Befestigungsvorrichtung für Dachflächen, für Verkehrsflächen und für Freilandflächen bilden. Diese Funktionseinheiten sind je nach Funktion untereinander verbindbar und können in einer kommunizieren Verbindung stehen. Diese Systeme sind vorzugsweise untereinander durch Druckluftverbindungen lösbar oder fixierbar.
5. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine aufblasbare Stütze zur Nachführbarkeit am Trägersystem angebracht ist. Diese aufblasbare, folienartige und schlauchartige Stütze ist im Verbund realisierbar, indem diese durch biegsame vorzugsweise metallische dünne Metallbleche hergestellt wird. Die Form der Stütze ist vorzugsweise schlauchartig, zylinderförmig, kegelförmig oder auch quaderförmig ausgebildet. Mit der Zuführung von Über- und Unterdruck wird diese Stütze für die Solarzellen kontrolliert aufstellbar, bewegbar und zu einem gewünschten Winkel der Sonne ausrichtbar. Dass vorzugsweise die Stütze als Trägersystem über Verbindungselemente zwischen der Solarzelle und dem Boden verläuft und vorzugsweise eine direkte Verbindung herstellbar ist, die kraftschlüssig oder und gelenkig oder und gleitend ist. Die kraftschlüssigen Verbindungselemente sind vorzugsweise Klebe- oder Schweißverbindungen. Dass die Stütze über mindestens einen rollenförmigen oder gleitbaren Körper oder kombiniert gelenkt wird und darüber die Stütze eine definierte Kraft durch vorzugsweise Druckluftzufuhr ausüben kann. Die Rollen oder gleitbaren Körper sind in vorzugsweise stabilen Führungsfüßen so gelagert und angeordnet, dass die Stütze zusammenpressbar und durch Druckluft verschiebbar sind. Diese Rollen oder gleitbaren Körper sind zur Wand des Führungsfußes oder gegeneinander durch Schellen mit Schrauben oder Verstellschrauben unter anderen auch zueinander oder mit einem rohrartigen Schlauch oder einem flexiblen Widerlager über Druckluft arretierbar oder verstellbar. Das vorzugsweise an den Stützen und an den Enden Luftzu- und Luftabfuhrverbindungen und ein Druckluftschlauch angebracht sind. Vorzugsweise verläuft dieser Druckluftschlauch an den oder in den Stützen kraftschlüssig. Der Druckluftschlauch ist gegenüber den Stützen zueinander in zusammengepressten Rollen nicht verschließbar oder weniger verschließbar gegen den Druckluftausgleich. Die elektrischen Leitungen sind in den Stützen oder seitlich an den Stützen befindend verlegt und sind nicht pressbar. Der Schlauch kann am Ende und am Anfang durch Druckluftzufuhr, durch eine lösbare Verbindung geschlossen oder geöffnet werden. Das vorzugsweise die Stütze so ausgebildet ist, dass zwei Planflächen an den Stützen sich befinden, die teilweise als eine Fläche nicht zusammenpressbar an den Seiten sind und sich bis weiterhin zur Mitte der Stützte vollkommen plan zusammenpressbar sind, ohne das eine Schlauchseite geknickt wird, so dass sich ein leichtes und reibungsfreies lenken der Rollen ermöglicht und ein stabiler Führungsprozess entsteht. Vorzugsweise stellt mindestens ein Standfuß in einem Verbund zwischen der Solarzelle und den bildenden Boden her, der als ein zylinderartiger, konischer oder kegelartiger Korpus ausgebildet ist. In dem Korpus läuft mindestens ein kolbenförmiges Mittel, beziehungsweise ein Kolben, der durch Druck bewegbar ist. Dabei ist vom Boden zum kolbenförmigen Mittel, beziehungsweise vom Kolben der Zylinder durch Druckluftbeaufschlagung statisch stabil gelagert und ist gleichzeitig der Entfaltungsbereich des Korpus. Während das obere Ende des Zylinders mit dem kolbenförmigen Mittel entweder fest verbunden ist oder durch Unterdruck statisch auf der oberen Kolbenseite fixierbar bleibt, bewegt sich der ganze pneumatische Muskel. Dieser Bereich ist der Staubereich, indem die folienartige Innenfläche des Korpusses, vorzugsweise zylindrisch oder kegelförmig gestaucht bzw. zusammenfaltbar ist. Die Korpuswand ist slidend - rutschbar am kolbenförmigen Mittel, beziehungsweise Kolben ausgebildet. Bei der Erhöhung des Standfußes ist vom Staubereich eine Folie in dem Entfaltungsbereich rutschbar und bildet den Korpus. Der Prozess ist reversibel geprägt. Das vorzugsweise mindestens ein kolbenförmiges Mittel, beziehungsweise Kolben als Zylinder, der schlauchförmig, scheibenförmig oder kegelförmig geprägt ist, sich der inneren Kammerwand des Korpus durch Druckluft anpasst und diesen luftdicht verschließbar macht. Der Zylinder ist über Druckluft in der Fläche veränderbar, indem am Zylinder ein Ventil und eine Druckluftzufuhrleitung angebracht sind. Der Zylinder ist Federhaft ausgeprägt. Vorzugsweise verlaufen bei zu erreichenden höheren Positionen, mehr als zwei kolbenförmiges Mittel beziehungsweise Kolben im Korpus, die hintereinander hochfahr- oder herunterfahrbar sind, indem durch ein Kontaktventil der Ablaufprozess steuerbar ist. Dass vorzugsweise das kolbenförmige Mittel durch eine Druckluftleitung linear in der Höhe bewegt wird oder selbst im Ganzen gesehen die Druckluftleitung ist, durch welche auch die elektrische Leitung geführt wird. Durch eine Erhöhung der Abnahme der Druckluftzufuhr erfährt das kolbenförmige Mittel eine Veränderung im Flächenquerschnitt oder eine Veränderung in der Konsistenz wegen dem gummiartigen Material, wo sich das Mittel an der zylindrischen Innenfläche drückt und Adhäsionskräfte ausübt. Das vorzugsweise das kolbenförmige Mittel einen ringförmig in der horizontalen laufenden Kolben besitzt, der sich innerhalb des offenen Ringes bewegt, der die kolbenförmige Figur prägt. Das vorzugsweise das kolbenförmige Mittel sich im Durchmesser verändert, insofern der Ringkolben eine lineare Bewegung zur Verkleinerung oder Vergrößerung des Durchmessers über Unter- oder Überdruck bewirkt. Das kolbenförmige Mittel aus mehreren übereinander geschichteten Materialien / Lagen und auch diese Materialien selber untereinander vorzugsweise verbindbar sind. Das vorzugsweise das kolbenförmige Mittel mit seinem Ringkolben, so übereinander angeordnet ist, dass eine lineare Bewegung ermöglicht wird. Die Verbindung ist als Wirkverbindung so ausgestaltet, dass der Bewegungsprozess kreisförmig stabil und luftdicht ist. Das vorzugsweise das kolbenförmige Mittel über eine mittig angeordnete separate Druckluftkugel im Durchmesser gesteuert wird. Dies erfolgt über polymere Schieber, die sich radial (mindestens 4) auf den Durchmesser über Unter- und Überdruck auf den Ring auswirken. Dadurch verändert sich der Durchmesser des Ringes und des kolbenförmigen Mittels. Das vorzugsweise der Zylinder-Kolben so geprägt, dass bei Druckzufuhr von der einen Seite eine Art Gummifläche mit einer durchlöcherten Ebene für ein Verschluss sorgt oder von der anderen Seite aus genau den gleichen Verschluss erzielt. Der pneumatische Kolben vorzugsweise so ausgestaltet, das ein Teil des Kreises in Kreissegmente in gerader Zahl aufgeteilt ist (2, 4, 6, 8 etc.) wobei der eine Teil als doppelwandige Kassette und der andere Teil als einfach aufgebaute Fläche vorhanden ist. Die einwandige Fläche wird über den pneumatischen Druck im Standfuß und der Bewegung nach Oben im Durchmesser des Kreises dadurch verändert, das die doppelwandige Kassette die einwandige Fläche aufnimmt und sich zum pneumatischen Kegel entwickelt, der die Mantelflächen stabil und straff ausgestaltet. Die Stütze vorzugsweise spiralförmig an der Außenfläche einen durchgehenden Schlauch von unten bis oben angeordnet hat, der die Druckluftzufuhr und Abnahme und zur sicheren Verlegung der elektrischen Leitung zuständig ist. Die Stütze vorzugsweise mit seiner spiralförmigen Anordnung so ausgestaltet ist, das bei kompletter Absenkung des Systems eine horizontale Fläche entsteht und die Spirale, die aus einem Schlauch besteht, eine Ebene Fläche ergibt. Das vorzugsweise der Korpus über eine Innen liegende teleskopartige Luftkammer gesenkt oder erhöht wird. Die Mantelfläche des Korpus ist an den äußeren Randpunkten mit der Innenfläche des pneumatischen Muskels in einer Wirkverbindung und über die entstehenden Volumina über Unter- und Überdruck steuerbar und wird durch die Druckverhältnisse der Luftkammern stabilisiert. Das vorzugsweise der Korpus so ausgebildet ist, das seine Mantelfläche durch gummiartige Streben in der Fläche die Druckverhältnisse ausgleicht und einen stabilen Bewegungsprozess ermöglicht. Das vorzugsweise der Korpus an den Rändern innerhalb seines Volumina mit Wirkverbindungen stehenden Ringen verbunden ist, die beim kompletten Absenken eine Fläche ein Kreis beschreibt, der so hoch ist wie die Materialstärke des Ringes selber.
6. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Träger auf mindestens einer Stahlstütze die vorzugsweise nachführbar ist oder als andere Material-Stützen pneumatisch gesteuert werden kann oder über aufblasbare Stützen nachgeführt wird oder in kombinierter Form in Betracht kommt. Vorzugsweise dass an diesen Stützen im oberen Bereich ein Ausgleichsdämpfer vorhanden ist, der vorzugsweise pneumatisch oder über Federn gesteuert wird. Der Ausgleichsdämpfer verbindet die Stützen und gleicht die Längenveränderung beim Nachführvorgang aus. Die nachgeführte Fläche kann biegesteif durch einen Rahmen aus Metall erfolgen oder als biegesteife Membranfläche mit Eckaussteifungen aus Polymeren ausgebildet sein. Die Innenfelder zur Aufnahme der Solargeneratoren und pneumatischen Systeme, können über Stahlseile oder über schlauchartige Druckluftschläuche oder in Kombination ausgestaltet sein. Das vorzugsweise die schlauchartige Trägerkonstruktion andere Medien transportiert und gleichzeitig über spezielle Wirkverbindung untereinander verbunden sind, die es ermöglicht im Betrieb der Anlage Komponenten zu wechseln und Instand zu halten. Das vorzugsweise daran ein Wassersystem, ein Druckluftspeicher, ein Kompressor, ein Druckluftspender, ein Druckluftverteiler, eine an der Stütze im oberen Bereich angebrachter Wechselrichter oder und Lichtkörper, vorzugsweise in LED- Technik, integriert und vorhanden ist. Das vorzugsweise die Metalleinlage in der Wandung der Streben und im Rahmen gleichzeitig als elektrische Leitung seine Aufgabe übernehmen kann und somit die Verlegung der Lichteinheiten ohne zusätzlich Elektroleitungen ermöglicht und in einer speziellen Wirkverbindung untereinander fungiert. Das vorzugsweise die Metalleinlage in/ an und innerhalb der Wandung der Streben und im Rahmen als Kabelform oder isolierte Flächenfolie vorhanden ist. Das vorzugsweise der polymere Rahmen so gestaltet ist, das die Wirkverbindungen zu den Zwischenstreben, die schlauchförmig oder flächig sind, gleichzeitig Befestigung und die technische Infrastruktur (Blitzleiter etc.) für elektrische Leitungen und Wasserschläuche in der Funktion bilden. Das vorzugsweise dass der polymere Rahmen oder die Zwischenstreben so gestaltet sind, das Sie die technischen Infrastrukturen für die Synergie und Mehrwerteffekte aufnehmen können (Schlauch in Schlauch Prinzip, um als Lichtrahmen oder Ringleitung für Abwasserführung mit natürlichem Gefälle oder als Leuchtstreben oder abführende Regenwasserleitungen in den Streben zu ermöglichen. Das Trägersystem so ausgestaltet ist, das vorzugsweise die Zwischenstreben und seine Luftkammer so ausgestaltet sind, das Lichteinheiten über Lochverbindung von oben und unten eingefasst werden können und in Wirkverbindung zum Schlauch stehen. Die Luftkammer ist durchgängig und wird nicht unterbrochen und teilt sich in eine oder eine Vielzahl von Luftkammern auf. Das im Trägersystem vorzugsweise die Lichteinheiten bei Einbringen in die Lochverbindung automatisch angeschlossen sind und als Verbraucher funktionieren (Reihenschaltung) Das vorzugsweise die Zwischenstreben und seine Luftkammer so ausgestaltet sind, das Lichteinheiten über die Kopfenden in einer speziellen Wirkverbindung eingesetzt werden können und von der Seite, von Oben oder Unten oder kombiniert Licht erzeugen. Das vorzugsweise der polymere Rahmen und die inneren Druckluftstreben an den Kreuzungs- und Endpunkten spezielle Wirkverbindung haben, die es ermöglichen Infrastrukturen für Elektro- - und sonstige Versorgungsleitungen in, an oder außerhalb der Wandung im Schlauch zu verlegen. Die Kreuzungspunkte sind so ausgestaltet, das sie überlappend, unter oder übereinander oder durchlaufend durch eine freie Öffnung laufen die eine gleitende Wirkverbindung untereinander aufweisen, um Bewegungsprozesse über Durchbiegung und äußere Belastung (Wind, Schneelast) zu ermöglichen. Das vorzugsweise die schlauchförmigen Streben im oberen Bereich innerhalb, unterhalb, an oder außerhalb eines Reflexionsmittels aufweist, das in Form einer Folie oder eines Lichtleitsystems vorhanden ist. Das vorzugsweise das das komplette System zusätzlich noch Membranfunktionskissen (Multifunktionseinheiten) zu den belegten Flächen für die solare Stromerzeugung aufnehmen kann, um die Belegung der Verschattungsflächen auszunutzen. Die Verschattungsabstände werden als Fläche für Werbe Licht und Regenwassersammelzwecke genutzt. Das vorzugsweise die schlauchförmigen Streben so ausgebildet sind, das Sie durch spezielle Wirkverbindungen vorzugsweise Einhängekonstruktion mit Sicherung vor Winddruck von Unten die Membranfunktionskissen aufnehmen können. Das vorzugsweise das die Membrankissen so geformt sind, das Sie ein natürliches Gefälle zur Mitte oder zur Seite links oder rechts aufweisen, um Wasser auffangen zu können und mittig oder seitlich eine Wasser abführende Öffnung aufweisen, die unterhalb der Rahmenfläche oder mit anderen Einheiten modular seitlich verbunden sind und in einer zentralisierten Infrastruktur abgeführt und gesammelt werden. Das vorzugsweise die Membrankissen als Polymerkonstruktion fest oder schlauchförmig mit Luftkammern so gestaltet sind, das sie gleichzeitig Regenwasser sammeln können und unterhalb in einer separaten Multifunktionsraum geschützt Lichteinheiten und projizierende Funktionseinheiten aufnehmen können. Das vorzugsweise die unterste Ebene über eine Kippvorichtung horizontale Bilder und Projektionen begünstigt die in einer Wirkverbindung zur Multifunktionseinheit steht, die flexibel und fest oder kombiniert ist. Das vorzugsweise die abführenden Leitungen des Membrankissens so geformt sind, das Sie sich in der Höhe des Systems (Höhenverstellbarkeit zur Minimierung der Eigenverschattung der Generatorflächen) anpassen können ohne Schaden zu nehmen. Dies erfolgt Beispielweise über einen Schlauch der spiralförmig zum Boden gerichtet angeordnet ist oder seitlich über eine variable Wirkverbindung eine modulare Schaltung ermöglicht.
7. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dass die Membrankissen so ausgestaltet sind, das sie gleichzeitig zur Verschattung der Vegetation seine Funktion übernehmen können, indem die Teilflächen in der Oberfläche so ausgeformt sind, das sie Licht streuen oder bündeln und somit eine spezielle Lichtlenkung für Mensch, Objekt (Automobil) oder Vegetation bilden. Das vorzugsweise die Membrankissen am Rand des gesamten Generatorfeldes eine spezielle lösbare Wirkverbindung aufweisen, die es ermöglicht als Blendschutz eingesetzt zu werden (z. B. bei Tief stehender Sonne im Winter). Das System weist vorzugsweise vier Verbindungen auf, von denen zwei gelöst werden können und das Membranfunktionskissen auskragend am Polymerrahmen angebracht zu werden, als hängende Blendeinrichtung. Das vorzugsweise die Stützen selbst aus Membranen oder einem pneumatischen Muskel bestehen, vorzugsweise als kegelförmiger oder zylindrischer Körper, um das System in der Höhe zu verschieben. Das vorzugsweise das Trägersystem die Ausgestaltung der Felder und die Aufstellung der Teleskopstützen verschiedenartigste Grundformen haben kann, je nach Grundstücksausrichtung und Lage wird vorzugsweise die quadratische Form gewählt. Das vorzugsweise die Teleskopstützen so gestaltet sind, das die Sammelleitungen für das Regenwasser zur Gesamtzisterne innerhalb des Systems in einem Infrastruktur- Kreislauf ausgestaltet ist. Das vorzugsweise das schlauchförmige Streben zur Aufnahme von Solarkissen oder Membranfunktionskissen in oder ohne Polymerrahmen zwischen Wände, Fußgängerzonen, Gärten etc. mit oder ohne oder nur teilweise mit Teleskopstützen in einer speziellen Wirkverbindung gespannt werden.
8. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dass der polymere Rahmen Öffnung zur Verbindung der inneren Strukturen aufweist, die durch die Luftkammer des Rahmens unabhängig gefasst sind und in Wirkverbindung zur inneren Struktur steht und sich bei aufblasen des Polymerrahmens automatisch fixiert, dies wird durch eine spezielle Ausformung der angephasten Toleranzöffnung erreicht indem mittig sich die Luftkammer den Führungsstab und die Haltekugel gepresst wird und somit automatisch das System fixiert. Das vorzugsweise die Luftkammer des polymeren Rahmens und der inneren Strukturen eine Metallseil in der Wandung der schlauchförmigen Kammer eingelassen ist oder in anderer Wirkverbindung steht. Diese bewirkt bei Überduck auf die Luftkammer Stabilität und ein Zusammenspiel mit der Druckluft und der Zugfestigkeit des Systems. Das Trägersystem vorzugsweise die inneren schlauchförmigen Luftkammern, so ausgestaltet sind, dass sie die Solarkissen durch eine Wirkverbindung von oben aufnehmen kann. Die Aufnahme ist wie im polymeren Rahmen über Öffnungen gewährleistet, die wie ein Langloch für die Montage mit Toleranzen angeordnet ist und unabhängig im gesamten System arbeitet. Das Trägersystem vorzugsweise die schlauchförmigen Streben im Innenfeld des Polymeren Rahmens unabhängige Luftkammern bilden, die in Wirkverbindung des kompletten Systems stehen. Das Trägersystem vorzugsweise an den Überlappungen des Trägersystems, die Luftkammern weiterlaufen und unabhängig von der anderen Trägerrichtung arbeitet. Das Trägersystem vorzugsweise die Wirkverbindung so ausgestaltet ist, dass sie gleichzeitig das Ventil zum Aufpumpen des Systems vorzugsweise mittig beinhaltet und in Verbindung mit dem Polymerrahmen über Druck gesteuert wird.
9. Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dass die Solarzellen auf der Generatorfläche unterhalb der transluzenten Polymeren Trägerstruktur eine konvektive Kühlung in einem Kapillarsystem kombiniert angeordnet ist, das röhrenförmig ausgebildet ist. In dem Trägersystem stehen vorzugsweise die Solarzellen auf der Generatorfläche oberhalb der Tragstruktur in Wirkverbindung zu den Solarzellen. (z.B. Dünnschicht-Solarmodule eingeschweißt in Polymere). Das in dem Trägersystem vorzugsweise die Solarzellen auf der Generatorfläche unterhalb der transluzenten Polymeren Trägerstruktur ein künstlich erzeugter Treibhauseffekt in einem Kapillarsystem oder röhrenförmigen transparente Luftkammern erzeugt wird, die mit einer reflektierenden Beschichtung versehen sind. Vorzugsweise sind die Solarzellen auf der Generatorfläche des Trägersystems unterhalb der transluzenten und polymeren Trägerstruktur eine Konzentratorfläche in Form von Spiegeln angeordnet ist und in Wirkverbindung der Trägerkonstruktion steht. Das Trägersystem ist vorzugsweise so ausgestaltet, das durch eine volltransparenten Luftkammerfolie und die Lichtstrahlung von der Sonne diffundierend und reflektierend geprägt ist.
Trägersystem für Energieumwandlungseinheiten insbesondere Solarzellen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, die obere Fläche des Korpus eine transparente Folie, oder ein mit Druckluft zusätzlich versehender Folienkörper ist oder eine steife Platte ist, die den Korpus entweder luftstabil verschließt oder selber gegen äußere Einflüsse wie Feuchtigkeit und Winddruck oder Sog schützt. Vorzugsweise die Solarzellen über ein Fließband oder Rolle verfahren dem Trägersystem zugeführt werden. Das Trägersystem wird in dem Grund - Korpus fließend eingebracht, indem die dem folienartigen Boden die Zellen miteinander verbunden und eingebracht werden. Der Grundkorpus wird über zulaufende Rollen transportiert und fügt die gelagerte Folien oder schlauchartigen Formkörpern zusammen. Vorzugsweise werden die Komponenten verschweißt oder verklebt. Im Grundkorpus werden die Solarzellen so eingebracht, das sie über ein Fließband auf dem Grundkorpus verlaufen und die zulaufenden folienartigen Materialien oder stabile bis steife plattenförmige Materialien so verarbeitet, das sie den Grundkorpus dicht verschließen. Danach wird dieses System mit Druckluft gefüllt. Vorzugsweise sind die einzelnen Solarzelleneinheiten mit den verbundenen Strings auch in einer gelagerten Trägerummantelung so gestaltet, das sie über ein horizontale Polymerverbundrahmen über innen verlaufenden schlauchartige Druckleitungen nachführbar sind, obwohl der Polymerrahmen nicht nachgeführt wird, indem die schlauchförmigen Körper im Durchmesser verkleinert oder vergrößert werden. Vorzugweise sind diese Zellen nachführbar, indem diese auf einer Schlauchleitung liegen. Diese Schlauchleitungen können gekreuzt, überlappt oder durchstoßen ausgebildet sein, um eine interne Nachführung zu ermöglichen. Das Trägersystem ist vorzugsweise kombiniert mit einem Wasserstofftank, einer Brennstoffzelle, mit einer Zisterne zum sammeln von Regen- und Niederschlagswasser, zur Nutzung der Technik für die Heliumzufuhr über Tankeinheiten oder zur Anwendung als Lichtkörper über Membrankammern genutzt wird. Das Trägersystem ist vorzugsweise kombiniert mit Folien ist, die untereinander verschiebbar angeordnet sind und bei einer definierten Stellung, Position überlappend Medien durchlassen (Luft, Regen) oder verändernd wirkend und eine Lichtregulierung erreichen. Die Folien stehen in einer Wirkverbindung über eine Druckluftzufuhr oder Abnahme oder die Bewegungsprozesse der Nachführung werden durch pneumatische Muskeln „Aktuatoren" erzielt. Das Trägersystem ist vorzugsweise mit einer Absorberschicht vorzugsweise aus Folie kombiniert, die über eine spezielle Kapillarstruktur in den Flächen angebracht sind und das gesammelte Wasser verteilbar macht. Das Trägersystem ist vorzugsweise mit Konzentratoren kombiniert und diese über das System nachführbar sind. Die Konzentratoren sind vorzugsweise folienartig, die durch Veränderung der Druckzustände eine Formstabilität erhalten. Das Trägersystem ist vorzugsweise als System mit der Sammlung von Regenwasser kombiniert. Das Trägersystem hat vorzugsweise Absorberflächen entweder oder Konzentratoren (Spiegel). Das Trägersystem ermöglicht vorzugsweise die Nutzung durch die Kombination von Geräten zur Aggregation und zur Transformation der Druckluft in andere Energieformen. Das Trägersystem hat vorzugsweise ein starres Folienband, das vorzugsweise aus Metallbädern besteht und nachführbar ist, indem ein aufblasbares Folienband über eine Bewegungsvorrichtung läuft und über Druckluft ein Körper bildet, der vorzugsweise zylindrisch ausgestaltet ist. Die Außenhülle des Körpers wird durch den Vorgang zu einem starren und rohrförmigen Körper gedehnt und weist eine hohe Standfestigkeit auf. Die Solarzellen vorzugsweise über ein Folienband so zusammengefügt werden, dass die eine oder die andere Seite unterschiedliche Materialien aufweist um unterschiedliche physikalische Eigenschaften zu erreichen.
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