WO2022029107A1 - Fotovoltaikanlage mit einer seiltragstruktur - Google Patents

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WO2022029107A1
WO2022029107A1 PCT/EP2021/071631 EP2021071631W WO2022029107A1 WO 2022029107 A1 WO2022029107 A1 WO 2022029107A1 EP 2021071631 W EP2021071631 W EP 2021071631W WO 2022029107 A1 WO2022029107 A1 WO 2022029107A1
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photovoltaic
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Johann Czaloun
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Johann Czaloun
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
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    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • YGENERAL 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
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • Photovoltaic system with a cable support structure The present invention relates to a photovoltaic system with a cable support structure according to the preamble of patent claim 1.
  • the so-called panels known for photovoltaic modules These mechanisms have the task of supporting the photovoltaic panels in order to use the sun's rays in the best way to generate energy.
  • These mechanisms are often very complicated and therefore require a lot of maintenance and are expensive to manufacture.
  • safety precautions and dimensioning are required in order to avoid breakage under wind and/or snow loads.
  • the hitherto known cable structures for supporting photovoltaic modules generally provide several cables suspended at a certain height between supports, which fix a series of modules in a predetermined orientation, in some cases the orientation being adjustable with mechanisms, which are generally based on the movement of the cables connected to the modules.
  • several modules are attached to a rigid frame and this is subsequently held by the cables.
  • three-dimensional alignment makes them complicated, requiring multiple cables and multiple attachment points.
  • the specified alignment is prone to weather conditions, such as wind and snow, since the alignment should be as horizontal as possible to avoid high wind loads, while it should be as vertical as possible to reduce the snow load. It is therefore impossible to meet both requirements with non-pivoting systems.
  • a photovoltaic system is known from EP 2 476 140 which, by means of a large number of photovoltaic modules, is connected to at least two parallel lelen support cables stretched between two anchoring points, the photovoltaic modules being supported by consoles or by holders arranged completely above the cables, these consoles or holders consisting of at least one rigid frame in the transverse direction and one in the longitudinal direction consist of a rigid frame and are anchored to the carrying cables by means of clamps.
  • EP 3 683 960 discloses a photovoltaic system with photovoltaic modules which are arranged essentially vertically, in particular double-sided photovoltaic modules, ie energy from the sun's rays is obtained on both sides of the photovoltaic module. In this way, both the front and the rear of the photovoltaic module can be irradiated by the sun. Photovoltaic modules can be arranged essentially in a north-south direction, which allows catching the sun's rays from both the east and the west.
  • DE 10 2008 059 858 discloses a photovoltaic outdoor system in which a cable-like tensioning element is arranged between at least two holding devices.
  • the solar panel is arranged on the cable-shaped tensioning element via a fastening element on the rear side of the solar panel.
  • a panel of this type can only absorb the sun's rays on one side due to the alignment and the considerable shading on the back.
  • the frame In order to hold the panel at the intended angle, the frame must reach well below the rope and be heavily constructed in this area. Due to the relatively central position of the cable to the module surface and the large necessary frame mass, the system is easily excited to vibrate in the wind and is also exposed to large wind and snow loads due to the large projected area.
  • the panel is held in position by an additional cable, which in turn exposes it to considerable snow and wind loads.
  • the support structure must therefore be designed in such a way that it can absorb the wind forces. All of these systems do not solve the problem that can arise on the solar panels as a result of wind forces and the like, and that there is therefore a risk that the systems will be damaged by these forces, with modules arranged at an angle or vertically in particular, such as bifacial ones in particular Modules make sense, offer the wind a large attack surface and are therefore exposed to great stress and could therefore break them.
  • ropes are ropes, ropes, wires, in particular metal wires, bands, pipes, chains and the like, while rope bundles are understood to mean one or more ropes that are essentially parallel to one another and that lie close to one another.
  • “essentially” means a range of ⁇ +5° or + ⁇ 5%.
  • Photovoltaic modules are modules and/or panels or other surfaces that convert the sun's rays into electrical energy, as well as several elements combined into a single module and/or flexible photovoltaic strips arranged in frames or fixed to panels or the like .
  • the object of the present invention is the production of a photovoltaic system according to the characterizing part of patent claim 1. Proposed is a photovoltaic system with a cable or cable bundle comprising at least one photovoltaic module.
  • the photovoltaic module is suspended from the cable or bundle of cables, with the photovoltaic module being arranged completely, ie in its entirety, below the cable or bundle of cables and the photovoltaic module opposite at least one lying essentially to the longitudinal extension of the cable or bundle of cables Longitudinal axis is arranged to swing freely.
  • the pivot axis is essentially parallel to the longitudinal extent of the cable or cable bundle and runs through the cable/cable bundle itself or through connections attached to the cable/cable bundle or around the support points of the cable field.
  • the longitudinal extent of the cable or bundle of cables can be that local in the connection area of the photovoltaic module cable or bundle of cables or between the mounting points of the cable or bundle of cables, also called the span.
  • the photovoltaic module has sufficient rigidity to substantially retain its shape even under load. This means that it retains its shape in the wind and does not deform under the turbulent forces of the wind like a sail or a flag.
  • the photovoltaic system according to the invention comprises a supporting structure, through which a cable or a cable bundle is held and/or tensioned. At least one photovoltaic module, preferably a row of photovoltaic modules, which oscillate freely with respect to a pivot axis, is suspended or connected to the rope or to the bundle of ropes.
  • connection can also be referred to as a pendulum connection, since the photovoltaic module oscillates when it is exposed to wind forces.
  • the photovoltaic module is arranged essentially vertically and suspended completely below the cable, ie in the vertical direction. These photovoltaic modules are connected to the cable, for example by means of a connector.
  • the connection between the cable and the connection and the photovoltaic module is a fixed connection, ie when the photovoltaic module is subjected to a force, for example wind force, which begins to pivot or oscillate and the photovoltaic module the photovoltaic module also swings by twisting the rope or swinging out the entire span.
  • the connection between the photovoltaic module and the cable is a connection that allows mutual rotation.
  • a force for example wind power
  • the photovoltaic module swings freely with respect to the cable or the bundle of cables.
  • the photovoltaic modules are suspended vertically, ie essentially vertically when the modules are not exposed to external forces such as the wind.
  • This is also beneficial for power generation efficiency when the photovoltaic module is a double-sided (bifacial) module. This means that the two sides of the photovoltaic module convert the sun's rays into electrical energy.
  • a particularly advantageous embodiment is when these modules are aligned along the north-south axis.
  • the two sides of the photovoltaic module can generate electrical energy thanks to the diffused light that is emitted, for example, from the surrounding terrain.
  • This system can advantageously be used, for example, in agriculture or similar, where plants are planted in the field and the system according to the invention is suspended at a certain height from the site. This also brings about the benefit of forming a shade or partial shade for the plants.
  • the system according to the invention comprises at least four photovoltaic modules, which are arranged in series along a cable or cable bundle. In this way, an economically viable coverage of an area, such as agriculture for commercial purposes, is ensured.
  • This embodiment provides a system that easily and safely withstands the forces of wind and snow loads.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a photovoltaic systems with a cable and a module according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a photovoltaic system with a cable and a module according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 4 a perspective view of a photovoltaic system with a cable and a module according to a further embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows a perspective view of a photovoltaic systems with a cable and a module according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a photovoltaic system with a cable and a module according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 4 a perspective view of a photovoltaic system with a cable and a module according
  • FIG. 5 shows a perspective view of a photovoltaic system with a cable and a module according to a further embodiment the invention
  • 6 shows a perspective view of a photovoltaic system with a cable and a module according to a further embodiment according to the invention
  • FIG. 7 shows a perspective view of a photovoltaic system with a cable and a row of photovoltaic modules according to an embodiment of the invention
  • FIG. 8 shows a perspective view of a photovoltaic system with a cable and a row of photovoltaic modules according to an embodiment according to the invention, with a damping element.
  • FIG. 1 shows a photovoltaic system 100 according to the invention, which includes a cable 101 .
  • Two connections 103 are connected to the cable 101 , which connect the photovoltaic module 104 to the cable 101 .
  • the photovoltaic module 104 is suspended in a freely swinging manner with respect to a pivot axis 102 .
  • the pivot axis 102 is essentially parallel to the longitudinal extension of the cable 101.
  • the longitudinal extension of the cable 101 can be that of a local connection area photovoltaic module 104 - cable 101 or between the mounting points, also called span.
  • the connection is clamped on the cable 101 and is therefore a non-rotatable connection between the photovoltaic module 104 and the cable 101. If the photovoltaic module 104 is exposed to wind force, it vibrates and is exposed to the wind.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the invention in which the cable 101 is connected to the photovoltaic module 104 by a connection 113 which prevents the pivoting between the photovoltaic module 104 and the cable 101 permitted.
  • the connection 113 is formed by two connections 113 formed by tubular elements inside which the cable 101 extends and these tubular elements are connected to the photovoltaic module 104 . The pivoting of the photovoltaic module 104 in relation to the cable 101 is made possible via this connection.
  • a cable bundle 121 is formed by two cables 121a and 121b.
  • the rope bundle is formed by a series of ropes 121a, 121b running close together, in preferably two cables 121a, 121b.
  • This bundle of cables 121 can have the advantage that if one cable breaks, the other cable still holds the photovoltaic module 104 . This can be particularly advantageous for safety reasons when used in areas where people are present.
  • connection 123 between the cables and the photovoltaic module 104 can be made in such a way that the photovoltaic module 104 is equally spaced from the individual cables 121a, 121b.
  • the photovoltaic module 104 oscillates under external forces relative to the pivot axis 102 in the connection 123, with a hinge being present for the oscillation, for example.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the photovoltaic system according to the invention, in which the connection between the cable 101 and the photovoltaic module 104 inclines the photovoltaic module 104 relative to the vertical axis. In this embodiment, the photovoltaic module 104 can still oscillate about the pivot axis 102 .
  • a further embodiment is shown in FIG.
  • FIG. 6 shows a further embodiment in which the photovoltaic module 104 is connected to the cable 101 via a single connection. In this embodiment, this connection 153 has a longitudinal extent. The photovoltaic module can always pivot about the axis 102 and oscillate essentially freely.
  • FIG. 7 shows a photovoltaic system 100 according to the invention, in which two holders 106 are symbolically present, which explain that the cable 101 is stretched between the two holders of the holder structure 106 at a distance from the terrain.
  • photovoltaic modules 104 are advantageously suspended in a freely swinging manner below the cable 101 and plants can be planted on the terrain below the cable 101 or the space can be used in another way.
  • FIG. 1 A further embodiment of a system 100 according to the invention is shown in FIG.
  • This element 108 can be Example be a rope or an elastic element. These elements 108 are used to avoid torsional stresses in the cable 101 between two connections of two different photovoltaic modules.
  • the frame of the photovoltaic module is designed in such a way that it does not cast any shadows on the photovoltaic cells that are arranged on two sides or in the case of bifacial cells when the solar radiation strikes at an angle of + ⁇ 60°.
  • the rope/rope bundle 101 is not arranged between the direct rays of the sun/insolation and the photovoltaic module 104 . This arrangement avoids shading on both sides of the photovoltaic module.
  • the projection surface of the photovoltaic module 104 is not overlaid by the cable/cable bundle 101, which avoids shading.
  • a shading of just one cell can have a major impact, since all cells connected in series reduce their efficiency as a result.
  • the variants described above are only for a better understanding of the structure, the mode of operation and the properties of the solution presented, but they do not limit the disclosure on the part of the exemplary embodiments.
  • the figures are schematic, with properties and essential effects sometimes being clearly enlarged in order to emphasize the functions, the operating principles, designs and technical features.

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Installation Of Indoor Wiring (AREA)
  • Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fotovoltaikanlage (100) mit einem Seil (101) oder Seilbündel (121), umfassend mindestens ein Fotovoltaikmodul (104). Gemäß der Erfindung ist das Fotovoltaikmodul (104) am Seil (101) oder Seilbündel (121) aufgehängt, wobei der Schwerpunkt des Fotovoltaikmoduls (104) unterhalb des Seils (101) oder des Seilbündels (121) liegt und wobei das Fotovoltaikmodul (104) gegenüber mindestens einer Schwenkachse (102) schwingt, die im Wesentlichen zur Längserstreckung des Seils (101) oder des Seilbündels (121) parallel ist und das Fotovoltaikmodul (104) eine Starrheit aufweist, die ausreichend ist um im Wesentlichen seine Form auch unter Last beizubehalten.

Description

Fotovoltaikanlage mit einer Seiltragstruktur Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fotovoltaikanlage mit einer Seiltragstruktur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Seilmechanismen zur Halterung von Fotovoltaik- modulen oder Tragstrukturen der genannten Foto- voltaikmodule, den so genannten Paneelen für Fotovoltaikmodule bekannt. Diese Mechanismen haben die Aufgabe, die Fotovoltaikmodule zu haltern um die Sonnenstrahlen auf die beste Art und Weise zur Erzeugung von Energie zu nutzen. Diese Mechanismen sind oftmals sehr kompliziert und erfordern daher viel Wartung und sind auf- wändig in der Herstellung. Bei den Mechanismen des Standes der Technik werden Sicherheitsvor- kehrungen und Dimensionierungen in der Art ver- langt um Brüche unter Wind- und/oder Schneelas- ten zu vermeiden. Die bis jetzt bekannten Seilstrukturen zur Hal- terung von Fotovoltaikmodulen sehen im Allge- meinen mehrere auf einer gewissen Höhe zwischen Stützen aufgehängte Seile vor, die unter einer zuvor festgelegten Ausrichtung eine Reihe von Modulen befestigen, wobei in einigen Fällen die Ausrichtung mit Mechanismen einstellbar ist, die im allgemeinen auf der Bewegung der mit den Modulen verbundenen Seile beruhen. In zahlreichen Fällen sind mehrere Module an einem starren Rahmen befestigt und dieser wird nachfolgend von den Seilen gehalten. Die dreidimensionale Ausrichtung gestaltet sie jedoch kompliziert, wobei mehrere Seile und mehrere Befestigungsstellen nötig sind. Die vorgegebene Ausrichtung gestaltet sich wit- terungsanfällig, wie bei Wind und Schnee, da zur Vermeidung von hohen Windbelastungen die Ausrichtung möglichst horizontal, während sie zur Verminderung der Schneebelastung möglichst vertikal sein sollte. Mit nicht schwenkbaren Systemen ist es daher unmöglich beide Erfordernisse zu erfüllen. Andererseits gelingt es auch Systemen mit der Möglichkeit einer Einstellung der Ausrichtung wegen der begrenzten Verdrehbarkeit nur teil- weise das Erfordernis zu erfüllen, wobei sie überdies kompliziert und anfällig sind. Ein System mit starrer Ausrichtung der Module ist überdies auf durch Windlasten verursachte zyklische Schwingungen empfindlich, die auf Re- sonanz zurückzuführen sind und große Schäden verursachen können. Aus EP 2 476 140 ist eine Fotovoltaikanlage be- kannt, die durch eine Vielzahl von Fotovoltaik- modulen auf mindestens zwei zu einander paral- lelen, zwischen zwei Verankerungsstellen ge- spannten Tragseilen gebildet wird, wobei die Fotovoltaikmodule durch Konsolen bzw. durch vollständig oberhalb der Seile angeordnete Hal- ter getragen werden, wobei diese Konsolen bzw. Halterungen aus mindestens einem in Querrich- tung starren Rahmen und einem in Längsrichtung starren Rahmen bestehen und mittels Klemmen an den Tragseilen verankert sind. In dieser Veröffentlichung sind mehrere vonei- nander beabstandete Seile vorhanden, welche die Module starr tragen und ausrichten, und daher die Bruchgefahr der Module unter Windlast be- steht. Aus EP 3 683 960 ist eine Fotovoltaikanlage mit Fotovoltaikmodulen bekannt, die im Wesentlichen vertikal angeordnet sind, insbesondere doppel- seitige Fotovoltaikmodule, d.h. Energie der Sonnenstrahlen wird auf beiden Seiten des Foto- voltaikmoduls gewonnen. Auf diese Art und Weise kann sowohl die Stirnseite als auch die Rück- seite des Fotovoltaikmoduls durch die Sonne be- strahlt werden. Die Fotovoltaikmodule können im Wesentlichen in Nord-Süd Richtung angeordnet werden, womit die Sonnenstrahlen vom Osten und auch vom Westen gefangen werden können. Aus der DE 10 2008 059 858 ist eine Fotovolta- ik-Freilandanlage bekannt in der ein seilförmi- ges Spannelement zwischen mindestens zwei Hal- terungsvorrichtungen angeordnet ist. Das Solar- paneel ist über ein Befestigungselement an der Rückseite des Solarpaneels an dem seilförmigen Spannelement angeordnet. Ein Paneel dieser Art kann aufgrund der Ausrichtung und der erhebli- chen Verschattungen auf der Rückseite nur die Sonneneinstrahlung an einer Seite aufnehmen. Um das Paneel im vorgesehenen Winkel zu halten muss der Rahmen bis tief unterhalb des Seiles reichen und in diesem Bereich schwer ausgebil- det werden. Durch die relativ zentrale Lage des Seiles zur Modulfläche und die große notwendige Rahmenmasse ist das System bei Wind leicht schwingungserregbar und zudem durch die große projizierte Fläche großen Wind-und Schneelasten ausgesetzt. In einer weiteren Ausführung wird das Paneel durch ein zusätzliches Seil in Position gehal- ten, wodurch diese wiederum erheblichen Schnee- und Windlasten ausgesetzt werden. Die Tra- gestruktur muss deshalb so ausgebildet werden, dass Sie die Windkräfte aufnehmen kann. All diese Systeme lösen nicht das Problem, das durch Windkräfte und ähnlichen an den Solarpa- neelen entstehen kann und daher die Gefahr be- steht, dass die Systeme durch diese Kräfte be- schädigt werden, wobei insbesondere schräg oder vertikal angeordnete Module wie insbesondere bei bifazialen Modulen sinnvoll, dem Wind eine große Angriffsfläche bieten und somit großen Beanspruchungen ausgesetzt sind und daher diese brechen könnten. Diese Probleme entstehen insbesondere bei Foto- voltaikanlagen großer Abmessungen, insbesondere mit einer Anzahl von mindestens vier Fotovolta- ikmodulen, da bei einer begrenzten Anzahl von Modulen und daher einer begrenzten Erstreckung diese Module diese überwacht werden können und bei ungünstigen Wettervoraussagen in Sicherheit gebracht und/oder abgebaut werden können. Anlagen, die mit mindestens vier Fotovoltaikmo- dulen hergestellt werden, können nicht inner- halb kurzer Zeit abmontiert oder in Sicherheit gebracht werden. In der vorliegenden Erfindung werden unter Sei- le Stricke, Seile, Drähte, insbesondere Metall- drähte, Bänder, Rohre, Ketten und ähnliche ver- standen, als Seilbündel werden ein oder mehrere zu einander im Wesentlichen parallele und nahe beieinander liegende Seile verstanden. In der vorliegenden Erfindung wird für „im We- sentlichen“ ein Bereich von -+5° oder +-5% ver- standen. Unter Fotovoltaikmodule werden Module und/oder Paneele oder andere Flächen verstanden, welche die Sonnenstrahlen in elektrische Energie um- wandeln sowie auch mehrere zu einem einzigen Modul kombinierte Elemente und/oder biegsame Fotovoltaikstreifen, die in Rahmen angeordnet oder auf Paneelen oder ähnlichen befestigt wer- den. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung einer Fotovoltaikanlage gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Vorgeschlagen wird eine Fotovoltaikanlage mit einem Seil oder Seilbündel umfassend mindestens ein Fotovoltaikmodul. Gemäß der Erfindung ist das Fotovoltaikmodul am Seil oder Seilbündel aufgehängt, wobei das Fo- tovoltaikmodul komplett d.h. in seiner Gesamt- heit unterhalb des Seils oder des Seilbündels angeordnet ist und das Fotovoltaikmodul gegen- über mindestens einer im Wesentlichen zur Längserstreckung des Seils oder des Seilbündels liegenden Längsachse frei schwingend angeordnet ist. Die Schwenkachse ist im Wesentlichen zur Längserstreckung des Seils oder des Seilbündels parallel und verläuft durch das Seil / Seilbün- del selbst oder durch am Seil/Seilbündel ange- brachte/s Anschlüsse oder um die Auflagepunkte des Seilfeldes. Die Module können durch diese Anordnung bei Starkwind weitgehend in die Horizontale drehen, und somit die Windlasten minimieren. Die Längserstreckung des Seils oder des Seil- bündels kann jene örtliche im Verbindungsbe- reich Fotovoltaikmodul Seil oder Seilbündel o- der zwischen den Halterungsstellen des Seils oder des Seilbündels sein, genannt auch Spann- weite. Das Fotovoltaikmodul weist eine Starrheit auf, die ausreicht, um im Wesentlichen seine Form auch unter Last beizubehalten. D.h., dass er bei Wind seine Form beibehält und sich nicht wie ein Segel oder eine Fahne unter den Wirbel- kräften des Windes verformt. Die Fotovoltaikanlage gemäß der Erfindung um- fasst eine Tragstruktur, durch welche ein Seil oder eins Seilbündel gehalten und/oder gespannt wird. Am Seil oder am Seilbündel wird mindes- tens ein Fotovoltaikmodul bevorzugter Weise ei- ne Reihe von Fotovoltaikmodulen aufgehängt bzw. verbunden, die gegenüber einer Schwenkachse frei schwingen. Diese Verbindung kann auch als Pendelverbindung bezeichnet werden, da das Fo- tovoltaikmodul pendelt wenn es den Windkräften ausgesetzt ist. Das Fotovoltaikmodul ist in einer bevorzugten Ausführungsform im Wesentlichen lotrecht und komplett unterhalb des Seiles angeordnet aufge- hängt, d.h. in vertikaler Richtung. Diese Foto- voltaikmodule werden mit dem Seil zum Beispiel mittels eines Anschlusses verbunden. In einer ersten Ausführungsform ist die Verbindung zwi- schen Seil und Anschluss und Fotovoltaikmodul ein fester Anschluss, d.h., wenn das Fotovolta- ikmodul einer Kraft, zum Beispiel einer Wind- kraft ausgesetzt ist, die beginnt das Fotovol- taikmodul auszuschwenken bzw. zu schwingen und das Fotovoltaikmodul schwenkt auch indem das Seil verwunden wird oder das gesamte Spannfeld ausschwenkt. In einer zweiten Ausführungsform ist die Ver- bindung zwischen Fotovoltaikmodul und Seil eine Verbindung, welche die gegenseitige Drehung er- laubt. In diesem Fall, wenn das Fotovoltaikmo- dul einer Kraft zum Beispiel einer Windkraft ausgesetzt wird, schwingt das Fotovoltaikmodul frei gegenüber dem Seil oder dem Seilbündel. Die Fotovoltaikmodule sind lotrecht, d.h. im Wesentlichen vertikales aufhängt wenn die Mo- dule nicht äußeren Kräften wie zum Beispiel dem Wind ausgesetzt sind. Dies ist auch für die Wirksamkeit der Stromerzeugung von Vorteil, wenn das Fotovoltaikmodul ein doppelseitiges (bifazial) Modul ist. Dies bedeutet, dass die beiden Seiten des Fotovoltaikmoduls die Sonnen- strahlen in elektrische Energie umwandeln. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung liegt vor wenn diese Module längs der Achse Nord- Süd ausgerichtet werden. In diesem Fall liegen Spitzenwerte der Energieherstellung morgens und abends vor. Wenn auch das Fotovoltaikmodul oder die Fotovoltaikmodule unter der Windkraft schwingen oder ausschwenken, können die beiden Seiten des Fotovoltaikmoduls elektrische Ener- gie dank des diffusen Lichtes erzeugen, das zum Beispiel vom umgebenden Gelände abgestrahlt wird. Vorteilhafter Weise kann diese Anlage, zum Bei- spiel in der Landwirtschaft oder ähnlichen ver- wendet werden, wo im Gelände Pflanzen gesetzt werden und die erfindungsgemäße Anlage auf ei- ner gewissen Höhe vom Gelände aufgehängt wird. Dies bewirkt auch den Vorteil der Bildung eines Schattens oder Teilschattens für die Pflanzen. Für oberhalb von kultivierten Flächen angeord- nete Anlagen ist erforderlich, die Halterungs- strukturen der Seile, genannt Steher oder Stüt- zen, erheblich zu beabstanden um einen freien Zugang zu der darunter liegenden Fläche siche r- zustellen, wobei eine lange Spannweite, ein großer Abstand zwischen den Halterungsstruktu- ren, verlangt wird. Die Abschattung durch So- larpaneele muss überdies möglichst gleichförmig über kultivierten Fläche sein. Dadurch wird er- forderlich, die Module möglichst gleichförmig auf den langen Spannweiten anzubringen, was nur mit einer großen Anzahl von Modulen pro Seil möglich ist. In einer Ausführungsform umfasst die erfin- dungsgemäße Anlage mindestens vier Fotovoltai k- module, die längs eines Seils oder Seilbündels in Reihe angeordnet sind. Auf diese Art und Weise wird eine wirtschaftlich Sinnvolle Abde- ckung eines Gebietes, wie einer Landwirtschaft für gewerbliche Zwecke, sichergestellt. Durch diese Ausführungsform wird eine Anlage zur Verfügung gestellt die einfach und sicher den Kräften von Wind und Schneelasten wieder- steht. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ge- hen aus den Patentansprüchen und aus der Be- schreibung einer bevorzugten, nicht begrenzen- den Ausführungsform hervor, die in den beige- fügten Zeichnungen dargestellt ist, in denen zeigen: Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Fo- tovoltaikanlagen mit einem Seil und ei- nen Modul gemäß einer ersten Ausfüh- rungsform gemäß der Erfindung, Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer Fo- tovoltaikanlage mit einem Seil und ei- nem Modul gemäß einer zweiten Ausfüh- rungsform gemäß der Erfindung, Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer Fo- tovoltaikanlage mit einem Seil und ei- nem Modul gemäß einer weiteren Ausfüh- rungsform gemäß der Erfindung, Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer Fo- tovoltaikanlage mit einem Seil und ei- nem Modul gemäß einer weiteren Ausfüh- rungsform gemäß der Erfindung, Figur 5 eine perspektivische Ansicht einer Fo- tovoltaikanlage mit einem Seil und ei- nem Modul gemäß einer weiteren Ausfüh- rungsform gemäß der Erfindung, Figur 6 eine perspektivische Ansicht einer Fo- tovoltaikanlage mit einem Seil und ei- nem Modul gemäß einer weiteren Ausfüh- rungsform gemäß der Erfindung, Figur 7 eine perspektivische Ansicht einer Fo- tovoltaikanlage mit einem Seil und ei- ner Reihe von Fotovoltaikmodulen gemäß einer Ausführungsform gemäß der Erfin- dung, und Figur 8 eine perspektivische Ansicht einer Fo- tovoltaikanlage mit einem Seil und ei- ner Reihe von Fotovoltaikmodulen gemäß einer Ausführungsform gemäß der Erfin- dung, mit einem Dämpfungselement. In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Fotovolta- ikanlage 100 dargestellt, die ein Seil 101 um- fasst. Am Seil 101 sind zwei Anschlüsse 103 verbunden, die das Fotovoltaikmodul 104 mit dem Seil 101 verbinden. Das Fotovoltaikmodul 104 ist gegenüber einer Schwenkachse 102 frei schwingend aufgehängt. Die Schwenkachse 102 ist im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Seils 101. Die Längserstreckung des Seils 101 kann jene eines örtliche Verbindungsbereichs Fotovoltaik- modul 104 - Seil 101 oder zwischen den Halte- rungsstellen, auch Spannweite genannt, sein. In dieser ersten Ausführungsform ist der An- schluss am Seil 101 geklemmt und ist daher eine drehfeste Verbindung zwischen Fotovoltaikmodul 104 und Seil 101. Wird das Fotovoltaikmodul 104 einer Windkraft ausgesetzt, so schwingt dieses und ist dem Wind ausgesetzt. Mit den Fotovolta- ikmodul 104 schwenkt auch das Seil oder das Seilbündel, das verwunden wird. Auf diese Art und Weise besteht keine Gefahr eines Bruches des Fotovoltaikmoduls 104. In Figur 2 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in der das Seil 101 mit dem Fotovoltaikmodul 104 durch eine Verbindung 113 verbunden ist, die das Schwenken zwischen Fotovoltaikmodul 104 und Seil 101 erlaubt. In dieser besonderen Ausführungsform ist der An- schluss 113 durch zwei Anschlüsse 113 gebildet, die durch Rohrelemente gebildet werden, inner- halb welchen das Seil 101 sich erstreckt und diese Rohrelemente sind mit dem Fotovoltaikmo- dul 104 verbunden. Über diese Verbindung ist die Schwenkung des Fotovoltaikmoduls 104 gegen- über dem Seil 101 ermöglicht. Die Schwenkachse 102, um die der Fotovoltaikmodul schwenkt, ist für die Rohrelemente durchgehend, innerhalb welcher das Seil 101 angeordnet ist. In einer weiteren in Figur 3 dargestellten Aus- führungsform ist ein Seilbündel 121 durch zwei Seile 121a und 121b gebildet. Das Seilbündel ist durch eine Reihe von Seilen 121a, 121b ge- bildet, die nahe beieinander verlaufen, in be- vorzugter Weise zwei Seile 121a, 121b. Dieses Seilbündel 121 kann den Vorteil besitzen, dass bei Bruch eines Seils, das andere Seil noch den Fotovoltaikmodul 104 hält. Dies kann besonders vorteilhaft aus Sicherheitsgründen bei Verwen- dung in Gegenden sein, wo Personen anwesend sind. Die Verbindung 123 zwischen den Seilen und der Fotovoltaikmodul 104 kann der Art hergestellt sein, dass das Fotovoltaikmodul 104 von den einzelnen Seilen 121a, 121b gleich beabstandet ist. Das Fotovoltaikmodul 104 schwingt unter äußeren Kräften gegenüber der Schwenkachse 102 in der Verbindung 123, wobei zum Beispiel ein Schar- nier für die Schwingung vorhanden ist. In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fotovoltaikanlage darge- stellt, in der der Anschluss zwischen Seil 101 und Fotovoltaikmodul 104 das Fotovoltaikmodul 104 gegenüber der vertikalen Achse neigt. In dieser Ausführungsform kann das Fotovoltaikmo- dul 104 immer noch um die Schwenkachse 102 schwingen. In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, in der der Anschluss 143 eine Struktur bildet, die das Fotovoltaikmodul 104 umfasst, wobei jedoch gleichfalls die Schwen- kung gegenüber der Schwenkachse 102 erlaubt wird. In Figur 6 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, in der das Fotovoltaikmodul 104 über einen einzigen Anschluss mit dem Seil 101 verbunden ist. Dieser Anschluss 153 weist in dieser Ausführungsform eine Längserstreckung auf. Der Fotovoltaikmodul kann immer um die Achse 102 schwenken und im Wesentlichen frei schwingen. In Figur 7 ist eine erfindungsgemäße Fotovolta- ikanlage 100 dargestellt, in der symbolisch zwei Halterungen 106 vorhanden sind, die erläu- tern, dass das Seil 101 zwischen den beiden Halterungen der Halterungsstruktur 106 vom Ge- lände beabstandet gespannt ist. Wie oben er- wähnt sind vorteilhafter Weise unterhalb des Seils 101 frei schwingend Fotovoltaikmodule 104 aufgehängt und auf dem Gelände unterhalb des Seils 101 können Pflanzen gesetzt werden oder der Raum kann in einer anderen Weise benutzt werden. In Figur 8 ist eine weitere Ausführungsform ei- ner erfindungsgemäßen Anlage 100 dargestellt, in der Elemente 108 vorhanden sind, die die einzelnen Fotovoltaikmodule 102 verbinden, um eine Dämpfung der Schwingung insbesondere der Schwingung zwischen zwei Fotovoltaikmodulen 104 zu gewährleisten. Dieses Element 108 kann zum Beispiel ein Seil oder auch ein elastisches Element sein. Diese Elemente 108 werden verwendet um Torsi- onsspannungen im Seil 101 zwischen zwei An- schlüssen von zwei verschiedenen Fotovoltaikmo- dulen zu vermeiden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rahmen des Fotovoltaikmoduls derart ausgebil- det, dass er keinen Schatten wirft auf die Fo- tovoltaik Zellen die doppelseitig angeordnet sind oder bei bifazialen Zellen wenn die Son- nenstrahlung im Winkel von +-60° einfällt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind das Seil / Seilbündel 101 nicht zwischen den direk- ten Sonnenstrahlen/Sonneneinstrahlung und dem Fotovoltaikmodul 104 angeordnet. Durch diese Anordnung wird eine Verschattung auf beiden Seiten des Fotovoltaikmodules vermieden. Die Projektionfläche des Fotovoltaikmodules 104 wird nicht durch das Seil / Seilbündel 101 überlagert, dadurch wird eine Verschattung ver- mieden. Eine Verschattung auch nur einer Zelle kann große Auswirkungen haben da alle Zellen welche in Serie geschalten sich dadurch Ihren Wirkungsgrad reduzieren. Die oben beschriebenen Varianten dienen nur für das bessere Verständnis der Struktur, der Be- triebsweise und der Eigenschaften der vorge- stellten Lösung, sie begrenzen jedoch nicht die Offenbarung seitens der Ausführungsbeispiele. Die Figuren sind schematisch, wobei Eigenschaf- ten und wesentliche Effekte teilweise klar ver- größert dargestellt sind, um die Funktionen, die Wirkungsprinzipien, Gestaltungen und tech- nische Merkmale hervorzuheben. Dabei kann jede Betriebsweise, jedes Prinzip, jede technische Gestaltung und jedes Merkmal, die in den Figu- ren oder im Text geoffenbart worden, frei und beliebig mit allen Patentansprüchen kombiniert werden, wobei jedes Merkmal im Text und in den anderen Figuren, andere Betriebsweisen, Prinz i- pien, Gestaltungen und technische Merkmale, die in dieser Offenbarung enthalten sind oder sich aus dieser ergeben sowie alle denkbaren Kombi- nationen sind der beschriebenen Lösung zuzu- schreiben sind. Dabei sind auch Kombinationen zwischen allen einzelnen Ausführungen im Text, das heißt in jedem Absatz des Textes, in den Patentansprüchen und auch Kombinationen zwi- schen den verschiedenen Varianten im Text, in den Abmessungen und in den Figuren inbegriffen. Die Details der Vorrichtung und des Verfahrens sind miteinander verbunden dargestellt; es wird jedoch darauf hingewiesen, dass sie auch unab- hängig voneinander und auch frei miteinander kombinierbar sind. Die in den Figuren darge- stellten Verhältnisse der einzelnen Teile und Absätze derselben miteinander und ihre Abmes- sungen und Proportionen sind nicht als begren- zend zu verstehen. Einzelne Abmessungen und Proportionen können auch von jenen gezeigten abweichen. Auch die Patentansprüche begrenzen nicht die Offenbarung und daher die Kombinati- onsmöglichkeiten aller vorgestellten Merkmale. Alle vorgestellten Merkmale sind hier auch ein- zeln geoffenbart und in Kombination mit allen anderen Merkmalen. Aufstellung der Bezugsziffern 100 Fotovoltaikanlage mit einem Seil oder Seil- bündel 101 Seil 102 Schwenkachse 103 Anschluss/Verbindungen 104 Fotovoltaikmodul 106 Halterungsstruktur 108 Seil/Dämpfungselement 113 Anschluss/Verbindung 121 Seilbündel 121a, 121b Seile des Seilbündels 123 Anschluss/Verbindung 133 Anschluss/Verbindung 143 Anschluss/Verbindung 153 Anschluss/Verbindung

Claims

Patentansprüche 1. Fotovoltaikanlage (100) mit einem Seil (101) oder Seilbündel (121), umfassend min- destens ein Fotovoltaikmodul (104), dadurch gekennzeichnet, dass das Fotovoltaikmodul (104) am Seil (101) oder Seilbündel (121) aufgehängt ist, wobei das Fotovoltaikmodul (104)in seiner Gesamtheit unterhalb des Seiles (101) oder des Seilbündels (121) liegt an denen es aufgehängt ist und wobei das Fotovoltaikmodul (104) gegenüber min- destens einer Schwenkachse (102) schwingt, die im Wesentlichen zur Längserstreckung des Seiles (101) oder des Seilbündels (121) parallel ist und durch das Seil / Seilbün- del (101) selbst oder durch am Seil/Seilbündel angebrachte/s Anschlüsse (103, 113, 123, 133, 143,153) gebildet wird und das Fotovoltaikmodul (104) eine Starrheit aufweist, die ausreichend ist, um im Wesentlichen seine Form auch unter Last beizubehalten und wobei zumindest zwei ge- genüberliegende Seiten des Fotovoltaikmo- duls die Sonnenstrahlen in elektrische Energie umwandeln können und wobei das Fo- tovoltaikmodul (104) einen Rahmen aufweist.
2. Fotovoltaikanlage (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fotovolta- ikmodul (104) mittels mindestens von zwei Anschlüssen (103, 113, 123, 133, 143) mit dem Seil (101) oder Seilbündel (121) ver- bunden ist.
3. Fotovoltaikanlage (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fotovolta- ikmodul (104) mittels eines einzigen An- schlusses (153) mit dem Seil (101) oder Seilbündel (121) verbunden ist.
4. Fotovoltaikanlage (100) nach einem der vor- stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass das Fotovoltaikmodul aus bifazia- len Zellen gebildet wird.
5. Fotovoltaikanlage (100) nach einem der vor- stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass das Seil (101) oder Seilbündel (121) mittels der Anschlüsse (103, 113, 123, 133, 143,153) drehfest mit dem Foto- voltaikmodul (104) verbunden ist.
6. Fotovoltaikanlage (100) nach einem der An- sprüche von 1 bis 3, dadurch gekennzeich- net, dass das Fotovoltaikmodul (104) schwenkbar um die Schwenkachse (102) gegen- über dem Seil (101) oder Seilbündel (121) verbunden ist.
7. Fotovoltaikanlage (100) nach einem der vor- stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass das Fotovoltaikmodul (4) mit ei- nem einzigen Seil (101) verbunden ist.
8. Fotovoltaikanlage (100) nach einem der An- sprüche von 1 bis 5, dadurch gekennzeich- net, dass das Fotovoltaikmodul mit einem Seilbündel (121) verbunden ist und dass das Seilbündel mindestens zwei Seile (121a, 121b) umfasst.
9. Fotovoltaikanlage (100) nach einem der vor- stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass das Fotovoltaikmodul (104) im We- sentlichen lotrecht unter dem Seil (101) oder Seilbündel (121) aufgehängt ist, wenn es nicht äußeren Kräften ausgesetzt ist.
10. Fotovoltaikanlage (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Anlage mindestens vier Fotovoltaikmodule (104) umfasst, die längs eines Seils (101) oder Seilbündels (121) in Reihe angeordnet sind.
11. Fotovoltaikanlage (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Fotovoltaikmodule (104) miteinander über ein Element (108) zur Dämpfung der Schwingungen, insbesondere ein Seil, verbunden sind.
12. Fotovoltaikanlage (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Rahmen bei einer Sonnen- einstrahlungswinkel auf das Fotovoltaikmo- dul (104) von +-60° auf das Fotovoltaikmo- dul keinen Schatten wirft.
13. Fotovoltaikanlage (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, wobei das Seil / Seilbündel (101) an dem das Fotovoltaikmodul (104) aufge- hängt ist nicht zwischen den direkten Son- nenstrahlen und dem Fotovoltaikmodul (104) angeordnet ist/sind.
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