DE202005011800U1

DE202005011800U1 - Holder e.g. for plate shaped solar module, has space-fixed carrying axis which is supported at wing unit and formation forms angle which corresponds about geographical latitude of setting up location

Info

Publication number: DE202005011800U1
Application number: DE202005011800U
Authority: DE
Original assignee: Krinner Innovation GmbH
Current assignee: Krinner Innovation GmbH
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2015-07-28

Abstract

The mounting plate has a space-fixed carrying axis (2) which is supported at a wing unit (1). The formation forms an angle which corresponds about the geographical latitude of a setting up location. The solar module is tiltable around the carrying axis and provided in the form of an even plate. The level of the solar module is adjusted to a firm angle of inclination to the carrying axis. In such an arrangement the carrying axis is arranged perpendicular to the carrying axis and the level of the solar module is at angle of inclination of up to 23,5 degrees.

Description

Die Erfindung betrifft die Halterung eines plattenförmigen Solarmoduls. Hierbei kann es sich um Fotovoltaik-Module oder um solarthermische Module handeln. Es ist bekannt, derartige Module, zusammengesetzt zu großen Einheiten, stationär anzuordnen. Hierzu sind Gebäudeteile wie Dächer, Wände und Brüstungen besonders gut geeignet. Dabei werden vorhandene bauliche Flächen, die ohnehin der Sonne ausgesetzt sind, nutzbringend für die Energieerzeugung ausgenutzt. Bei der stationären Anordnung von Solarmodulen kann aber die Energieerzeugung nicht optimal sein, weil die Sonneneinstrahlung je nach Tages- und Jahreszeit sehr unterschiedlich ist, ganz abgesehen von Änderungen des Wetters. Im Verlauf eines jeden Tages ändert die Sonne die Richtung ihrer Einstrahlung von Osten nach Westen. Hinzu kommt die unterschiedliche Höhe der Sonne über dem Horizont je nach Tageszeit. Im Winter steht die Sonne ohnehin tiefer als im Sommer, und die scheinbare Bewegung der Sonne über dem Horizont ist wesentlich kürzer.The The invention relates to the mounting of a plate-shaped solar module. in this connection it can be photovoltaic modules or solar thermal modules act. It is known that such modules, composed of large units, stationary to arrange. These are building parts like roofs, Walls and parapets especially suitable. This will be existing construction areas, the anyway exposed to the sun, beneficial for energy production exploited. At the stationary Arrangement of solar modules but can not produce energy be optimal, because the sunlight depending on the time of day and season is very different, not to mention changes in the weather. In the course of every day changes the sun the direction of their irradiation from east to west. Add to that the different height of the sun above the Horizon depending on the time of day. In winter, the sun is lower anyway than in the summer, and the apparent movement of the sun over the Horizon is much shorter.

Aus diesem Grunde sind zahlreiche Vorschläge bekannt, die Solarmodule der Sonneneinstrahlung nachzuführen, so dass das Sonnenlicht nach Möglichkeit stets senkrecht auf die Fläche des Solarmoduls fällt. Bekannt ist sogar die Selbststeuerung von Solarzellen, wobei das Solarmodul nach Art eines Roboters sich selbständig immer wieder nach der Sonne ausrichtet.Out For this reason, numerous proposals are known, the solar modules track the sun, so that the sunlight as possible always perpendicular to the surface of the solar module falls. Even the self-control of solar cells is known, the Solar module in the manner of a robot always independently after the Align the sun.

Diese Steuereinrichtungen sind naturgemäß sehr aufwendig. Will man größere Mengen an Solarenergie bereitstellen, führt das zu schwer beweglichen Einheiten, die ihrerseits wieder eine erhebliche Antriebsenergie erfordern. Sofern derartige Anlagen überhaupt ausführbar sind, wird dadurch ihre Gesamtenergie- und Kostenrechnung verschlechtert. Es ist auch deshalb nicht unbedingt erforderlich, die Solarmodule stets exakt nach der Jahreszeit auf die Sonne auszurichten, weil im Winter der Himmel öfter bedeckt ist.These Control devices are naturally very expensive. Will you big amount of to provide solar energy leads the units that are too difficult to move, which in turn become one require considerable drive power. If such systems at all executable their total energy and cost accounting will be worsened. It is therefore not necessarily required, the solar modules always to align with the sun exactly after the season, because in winter the sky is covered more often is.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Halterung für plattenförmige Solarmodule zu schaffen, die zwar auch in einem sinnvollen Umfang die unterschiedliche Sonneneinstrahlung nach Tages- und Jahresablauf berücksichtigt, dabei aber im Aufbau einfach, zuverlässig und kostengünstig bleibt.Of the The invention is therefore based on the object, a holder for plate-shaped solar modules to create, to a reasonable extent, the different ones Solar radiation taken into account according to the time of day and year, but remains simple in construction, reliable and inexpensive.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einer Halterung gemäß Anspruch 1.The solution This object is achieved with a holder according to claim 1.

Mit der im Anspruch 1 enthaltenen Vorschrift b, wonach die raumfeste Tragachse mit der Waagerechten einen Winkel bildet, der etwa der geografischen Breite des Aufstellortes entspricht, ist gemeint, dass der Neigungswinkel der Tragachse den Zahlenwert der jeweiligen geografischen Breite hat. In Mitteleuropa sind das etwa 50 Winkelgrade. Der in der Vorschrift e angegebene Neigungswinkel von bis zu 23,5 Grad stellt einen zeitlichen Mittelwert dar, der je nach Zeitabschnitt und geografischen Verhältnissen unterschiedlich sein kann.With the rule contained in claim 1 b, after which the space-solid Supporting axis forms an angle with the horizontal, about the geographic latitude of the place of installation, it is meant that the angle of inclination of the supporting axle the numerical value of the respective geographical Has width. In Central Europe this is about 50 degrees. The in the requirement e given angle of inclination of up to 23.5 degrees represents a time average, depending on the time period and geography can be.

Gemäß der Vorschrift des Anspruchs 2 kann ein guter Jahresmittelwert für mittlere europäische Breiten ein Neigungswinkel von 15 bis 20 Grad sein.According to the regulation of claim 2 can be a good annual average for medium European latitudes be an inclination angle of 15 to 20 degrees.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 3 bis 6 angegeben. Mit dem motorischen Antrieb für das Verschwenken des Solarmoduls um die Tragachse gemäß Anspruch 3 wird die unterschiedliche Sonneneinstrahlung im Tagesablauf berücksichtigt.Further advantageous embodiments are specified in claims 3 to 6. With the motor drive for the pivoting of the solar module about the support shaft according to claim 3, the different solar irradiation is taken into account in the daily routine.

Dies kann gemäß Anspruch 4 durch ein Schrittschaltwerk geschehen, das einen Schwenkbereich von etwa 180 Winkelgraden abdeckt. Von morgens bis abends kann in unterschiedlichen Zeitabschnitten so die gesamte Sonneneinstrahlung optimal berücksichtigt werden.This can according to claim 4 done by a stepper that a swivel range covers about 180 degrees. From morning to evening can be in different periods of sunshine optimally taken into account become.

Zur genaueren Berücksichtigung der Jahreszeiten ist es aber auch möglich, die betrieblich feste Einstellung des Solarmoduls je nach Jahreszeit zu verändern. Hierbei genügt eine einfache Verstellung von Hand beispielsweise durch Lösen und Wiederfestziehen von Schrauben und ähnlichem.to closer consideration However, it is also possible in the seasons, the firm firm attitude of the solar module to change according to the season. Here is enough one simple adjustment by hand, for example, by loosening and Retightening screws and the like.

Der größte Vorteil der erfindungsgemäßen Halterung besteht darin, dass nur noch um eine einzige Tragachse geschwenkt wird. Die Höhenverstellbarkeit des Solarmoduls wird als Kompromiss durch die Einstellung auf einen zeitlichen Mittelwert berücksichtigt.Of the biggest advantage the holder according to the invention is that only pivoted about a single axle becomes. The height adjustment of the solar module is as a compromise by setting to one time average taken into account.

Schließlich kann eine vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 noch darin bestehen, dass das Solarmodul im Bereich seines Massen- und/oder Flächenschwerpunktes mit der Schwenkachse verbunden ist. Die Schwenkachse „schneidet" geometrisch somit das Solarmodul im Bereich seiner Schwerpunkte. Eine Befestigung im Massenschwerpunkt bringt den Vorteil mit sich, dass die Verstellkräfte beherrschbar bleiben, weil das Solarmodul ausbalanciert ist. Eine Befestigung im Flächenschwerpunkt ist von Bedeutung wegen der an den Solarmodulen angreifenden Windkräfte. Bei einer derartigen Befestigung balancieren sich auch die Windkräfte weitgehend aus, und es kann nicht zu einem Umkippen aus einer instabilen Lage kommen.Finally, can an advantageous structural embodiment according to claim 6 still exist, that the solar module in the range of its mass and / or centroid connected to the pivot axis. The pivot axis thus "cuts" geometrically the solar module in the area of its focal points. An attachment In the center of mass brings the advantage that the Verstellkräfte manageable stay because the solar module is balanced. An attachment in the center of gravity is important because of the wind forces acting on the solar modules. at Such a fortification also balances the wind forces largely out, and it can not tip over from an unstable position come.

Die Erfindung wird anschließend in den Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In den Zeichnungen ist das Folgende dargestellt:The Invention will follow in the embodiments even closer explained. In the drawings, the following is shown:

1 zeigt die erfindungsgemäße Halterung in einer Seitenansicht. 1 shows the holder according to the invention in a side view.

2 ist die räumliche Darstellung eines Modells der erfindungsgemäßen Halterung. 2 is the spatial representation of a model of the holder according to the invention.

1 zeigt die exakte Seitenansicht durch die erfindungsgemäße Halterung. Die Zeichnungsebene entspricht dabei der Mittelebene der gesamten Vorrichtung. Mit 1 ist ein Tragwerk bezeichnet, das die Tragachse 2 trägt. Um die Tragachse 2 ist das plattenförmige Solarmodul 3 schwenkbar. In der Darstellung der 1 verläuft das Modul 3 genau senkrecht zur Zeichnungsebene. Mit 4 ist eine waagerechte Bezugsfläche bezeichnet, auf der das Tragwerk 1 aufgestellt wird. In der Zeichnungsebene bildet die Tragachse 2 mit der waagerechten Bezugsebene 4 den Winkel α. In der Zeichnungsebene liegt auch der Neigungswinkel β, der die Schrägstellung des plattenförmigen Solarmoduls gegenüber der Tragachse 2 definiert. 1 shows the exact side view through the holder according to the invention. The plane of the drawing corresponds to the median plane of the entire device. With 1 is a structure called the suspension axle 2 wearing. To the axle 2 is the plate-shaped solar module 3 pivotable. In the presentation of the 1 the module is running 3 exactly perpendicular to the plane of the drawing. With 4 is a horizontal reference surface designates, on which the structure 1 is set up. In the plane of the drawing forms the axle 2 with the horizontal reference plane 4 the angle α. In the plane of the drawing is also the inclination angle β, which is the inclination of the plate-shaped solar module relative to the support shaft 2 Are defined.

Die Schrägstellung des Solarmoduls 3 gegenüber der waagerechten Bezugsfläche 4 ist um den Winkel β geringer als der Winkel α zwischen der Tragachse 2 und der Bezugsebene 4. Ihren Sinn erhält diese Anordnung, wenn das plattenförmige Solarmodul 3 im Tagesablauf um die Tragachse 3 verschwenkt wird.The inclination of the solar module 3 opposite the horizontal reference surface 4 is smaller by the angle β than the angle α between the support shaft 2 and the reference plane 4 , The meaning of this arrangement, if the plate-shaped solar module 3 in the daily routine around the axle 3 is pivoted.

2 zeigt die Anordnung gemäß 1 in einer räumlichen Darstellung. Ferner ist hierbei erkennbar, dass die Befestigung des plattenförmigen Solarmoduls 3 an dem Tragwerk 1 sich zumindest im Flächenschwerpunkt des Moduls 3 befindet. Diese Anordnung ist vor allem wegen der angreifenden Windkräfte wesentlich, weil das Modul 3 ausbalanciert ist und durch Windkräfte nicht aus einer labilen in eine stabile Lage überführt werden kann. 2 shows the arrangement according to 1 in a spatial representation. Furthermore, it can be seen that the attachment of the plate-shaped solar module 3 on the structure 1 at least in the centroid of the module 3 located. This arrangement is essential, mainly because of the attacking wind forces, because the module 3 balanced and wind forces can not be transferred from a labile to a stable position.

Wenn Flächen- und Massenschwerpunkt des Solarmoduls 3 zusammenfallen, ist bei dieser Anordnung außerdem eine leichtere Verstellbarkeit des Moduls 3 gewährleistet.If area and mass center of gravity of the solar module 3 coincide, in this arrangement also easier adjustability of the module 3 guaranteed.

Die erfindungsgemäße Halterung muss so aufgestellt werden, dass sie in ihrer in 1 ersichtlichen Mittelebene in einer Meridianebene liegt, wobei das Solarmodul 3 mit seiner oberen Kante nach Norden zeigt. Da der Winkel α dem Zahlenwert der geometrischen Breite am Aufstellort entspricht, ist dann gewährleistet, dass die Tragachse 2 parallel zur Erdachse verläuft. Hierauf beruht dann der Winkel β als Kompromiss für die Neigung des Solarmoduls in seinen verschiedenen, durch die Tragachse 2 bewirkten Stellungen. Als Mittelwert für bestimmte Zeitabschnitte ist dadurch eine hohe Energieeinstrahlung auf das Solarmodul 3 erzielbar, obwohl dieses im Betrieb nur um die eine Tragachse 2 verschwenkt wird.The holder of the invention must be placed so that they are in their in 1 apparent center plane lies in a Meridianebene, whereby the solar module 3 with its upper edge facing north. Since the angle α corresponds to the numerical value of the geometric width at the installation location, it is then ensured that the support axle 2 runs parallel to the earth's axis. Then the angle β is based as a compromise for the inclination of the solar module in its various, by the support shaft 2 caused positions. As an average for certain periods of time is characterized a high energy radiation to the solar module 3 achievable, although this in operation only to the one axle 2 is pivoted.

Claims

Support of a plate-shaped solar module with the following features: a) a space-fixed support shaft ( 2 ) is attached to a structure ( 1 ) supported; b) in such a form that the erected axle ( 2 ) with the horizontal ( 4 ) forms an angle α which corresponds approximately to the latitude of the installation site; c) around the axle ( 2 ) is formed in the form of a flat plate solar module ( 3 ) pivotable; d) the level of the solar module ( 3 ) is at a fixed angle of inclination β to the axle ( 2 set); e) in such an arrangement that in a through the support shaft ( 2 ) vertical plane laid the axle ( 2 ) and the level of the solar module ( 3 ) intersect at a tilt angle of up to 23.5 degrees.

Holder according to claim 1, wherein the inclination angle β 15 to 20 Angle degrees is.

Holder according to claim 1 or 2, wherein a motor drive for pivoting the solar module ( 3 ) about the axle ( 2 ) is provided.

Holder according to claim 3 with training of the motor Drive as a stepper via a swivel range of 180 degrees in total.

Holder according to one of claims 1 to 4, with a device for gradually adjusting the inclination angle β by hand.

Holder according to one of the preceding claims, wherein the solar module ( 3 ) in the region of its mass and / or centroid with the support axis ( 2 ) connected is.