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WO2008151793A1 - Vorrichtung zur energieerzeugung durch sonneneinstrahlung - Google Patents

Vorrichtung zur energieerzeugung durch sonneneinstrahlung Download PDF

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Publication number
WO2008151793A1
WO2008151793A1 PCT/EP2008/004683 EP2008004683W WO2008151793A1 WO 2008151793 A1 WO2008151793 A1 WO 2008151793A1 EP 2008004683 W EP2008004683 W EP 2008004683W WO 2008151793 A1 WO2008151793 A1 WO 2008151793A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
intermediate piece
pivot
frame
module
pivot bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2008/004683
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2008151793A1 publication Critical patent/WO2008151793A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F24S30/452—Vertical primary axis
    • 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
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/15—Bearings
    • 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

  • the invention relates to a device for generating energy by solar radiation, wherein a module carrier carrying one or more modules for generating energy is pivotable about a pivot axis and rotatably mounted about a rotation axis and at least one rotary drive is provided for rotation.
  • BESTATIGUNGSKOPIE basically covers areas of application which are independent of the concrete type and design of the modules.
  • the efficiency of corresponding devices can be increased considerably if the module (s) are tracked optimally for the course of the sun. It is therefore known that the module carrier, which carries a plurality of generally similar modules, to be mounted pivotably with respect to two axes, resulting in a corresponding Nachlite- availability of the device.
  • the generic devices are used on open spaces.
  • the generic devices may have a considerable weight under certain circumstances. It is quite possible that these devices may have a weight of 6 tons to over 10 tons. This requires the use of a correspondingly secure support, since in addition to the considerable weight of the device, of course, even wind loads are to be considered, which resemble the considerable area of the bearing on the module carrier Moldule.
  • generic devices have up to 60 - 100 m 2 or more module area, which act in a storm like a sail.
  • the present invention has set itself the task of providing a stable and accurately trackable device, as described above, is available.
  • pivot bearing and rotary drive are spatially and / or functionally decoupled from each other in such a way that at least not the entire weight of the modules and the module carrier rests on the rotary drive.
  • the module carrier carries one or more modules.
  • the module can be designed as a power generation module, the z. As power or hot water or steam, etc. provides. As a module but also deflection units, such as mirrors, etc. can be used. As far as spoken in this application of the modules in plural, this feature is equally transferable to a module, without this being expressly stated.
  • the main advantage of the invention is that it has been recognized that the invention required stability and accuracy is achieved when not resorting to the known small-sized integrated rotary actuators pivot bearing, but pivot bearing and rotary drive are spatially and / or functionally decoupled. Through this decoupling is achieved that for the rotary drive on the one hand or the pivot bearing on the other hand are separately optimized independently, in particular for the pivot bearing a sufficiently stable, even the dynamic loads grown solution can be used.
  • the rotary drive consists essentially of a motor which interacts indirectly via a transmission (for example through an intermediate piece or the like) or directly with the module carrier.
  • the motor here is advantageously an electric motor which can be driven by the current generated by the modules.
  • the weight of the module carrier and also that of the modules is derived via the rotary bearing.
  • the force acts via the pivot bearing on the bearing of the pivot bearing and from there optionally via feet or supports on the ground on which the device is placed.
  • a frame which has at least one stationary pivot and an intermediate piece, wherein the intermediate piece carries the module carrier and is rotatable relative to the rotary block.
  • the pivot bearing is therefore provided between the intermediate piece and rotary block.
  • the pivot bearing as stub axle, as it is z. B. is used in the automotive or truck area to train.
  • Such a trained pivot bearing has sufficient stability, high static and dynamic load fluctuations, as they are typical in the field of application of the generic devices, optimally dissipate.
  • the pivot bearing On a fixed pivot, which is connected to a base plate, the pivot bearing is arranged.
  • This pivot bearing advantageously consists of a ball bearing.
  • the fixed part - a stub axle - of the pivot bearing is mounted in recesses in the rotary block or in recesses of the rotary block arranged cross struts.
  • the pivot bearing on the rotary block or the cross braces is releasably mounted.
  • at least one of the transverse struts has a recess which deviates from a circle, so that the stub axle is secured against rotation.
  • a second transverse strut below the first transverse strut also has a recess which forms a second bearing point for the pivot bearing and secures the pivot bearing from tilting.
  • an intermediate piece is attached. This is thus rotatable relative to the rotary block by 360 °.
  • means are provided, which coincide with the rotary drive or the transmission of the rotary drive cooperate.
  • the means of a sprocket which may be provided on the outer circumference of the intermediate piece.
  • a flange is provided at the lower end of the intermediate piece, which carries a sprocket. This sprocket can be arranged below the flange.
  • the sprocket is arranged on the outer circumference of the flange.
  • a worm shaft interacts with the sprocket.
  • This worm shaft is offset by the motor already described in a rotational movement.
  • the motor is designed so that it is able to turn the intermediate piece in both directions of rotation.
  • the module carrier can thus be rotated by a certain angle in one direction or in the other direction or by 360 ° and more in one direction.
  • the sprocket can be arranged at any height of the intermediate piece.
  • the position of the rotary drive in relation to the pivot bearing is freely selectable.
  • not only one but two and more pivot bearings are provided for the storage of the module carrier on the rotary block.
  • the weight of the module carrier including the modules distributed to several camps.
  • one of these bearings can be designed as a rotary drive. The weight that weighs on this rotary drive, in any case, less than the weight of the module carrier.
  • the rotary block is formed like a tube.
  • a circular cross section is used for the rotary block.
  • the rotary block has cross struts in which the stub axle or the pivot bearing is securely mounted against rotation.
  • the rotary block, z. B. formed as a pipe section, has one or more cross struts z. B. are formed as circular discs with centrally located openings.
  • At least one of the discs is formed with a non-concentric equipped opening or a square opening to a twist, z. B. for the stub axle.
  • the rotary drive acts on the module carrier or the intermediate piece.
  • the rotary drive skillfully consists of a motor, z. B. an electric motor and a corresponding transmission. This gear can z.
  • the rotary drive is arranged on the intermediate piece, since thereby the lengths to be bridged are relatively small and the intermediate piece is anyway provided in the region of the rotary block.
  • the invention is not limited thereto.
  • the rotary drive can also directly on the module carrier, which is usually located above the intermediate piece, attack. In this case, the arrangement is chosen so that the rotary drive for the rotation of the intermediate piece engages tangentially thereto.
  • the stub axle as used in the device according to the invention, consists of an axle or shaft portion which extends in the installed position downwards and cooperating with the transverse struts. At the upper end of a bearing head is provided which is on the one hand fixable with the rotary block and on the other hand with respect to this has a rotatable portion with which this part is connected to the movable intermediate piece.
  • a stub axle has not only one but several ball bearings, by which the applied load in a suitable manner via the cross braces are derived in the rotary block.
  • the downwardly projecting shaft area facilitates alignment and power transmission considerably.
  • the rotary drive above or below the pivot bearing engages the module carrier or intermediate piece. It is an advantage of the invention that it allows a free choice of location of the rotary drive with respect to the pivot bearing due to the resolution of the relationship between rotary bearing and rotary drive. In a preferred variant of the invention it will be provided that the rotary drive is arranged below the rotary bearing in order to derive the loads to be removed from the modules, the module carrier and the intermediate piece as early as possible in the stationary rotary block.
  • the rotary drive engages laterally on the module carrier or intermediate piece.
  • This embodiment is also chosen in the drawing. It is also possible to realize a direct drive as a rotary drive.
  • the rotary drive has a motor and a gear for driving the intermediate piece.
  • the motor is stationary during the rotational movement.
  • a slip-free and therefore accurate rotary drive is selected.
  • the rotary drive is arranged on the lower, fixed region of the frame, in particular on the base plate of the frame. As a result, the accessibility of the rotary drive is facilitated, which is beneficial in case of maintenance.
  • the rotary drive equipped with a worm shaft cooperates with a corresponding sprocket provided on the rotating or moving elements.
  • the turntable z. B. provided on the module carrier or on the intermediate piece.
  • the thread of the worm gear meshes with the teeth of the turntable and thus causes a rotational movement, which is inventively provided that the turntable z. B. at the periphery, or at the upper or lower end or edge of the module carrier or intermediate piece is arranged.
  • an arrangement on the inside of the intermediate piece is possible by which the drive is protected accordingly.
  • the module carrier is supported by the intermediate piece and is rotatable in the same manner as the intermediate piece. This makes it possible to achieve alignment of the modules of the module carrier about a vertically oriented axis.
  • a pivoting about a horizontal axis it is provided that the module carrier is arranged on a pivotable about the (horizontally oriented) pivot axis pivoting frame.
  • the module carrier is pivotable relative to the pivoting frame.
  • At least one, preferably two (eg, symmetrically arranged), each projecting, the support struts supporting the pivoting frame are provided on the intermediate piece. It is desirable to provide module surfaces of well over 100 m 2 or 150 m 2 with the devices according to the invention. At a height of the module carrier of about 10 m results in a width of about 15 m. These 15 m must be supported by the pivoting frame. For a stable construction of such a device, it is therefore favorable to the z. B. as a tube or sleeve-like intermediate piece laterally projecting additional support struts to store the pivoting frame sufficiently stable on the intermediate piece.
  • the arrangement is optionally chosen so that the holding strut / n is integrally formed with the intermediate piece, or is welded or by a screw or similar to this is connected.
  • the intermediate piece is designed in a variant according to the invention such that it covers the pivot bearing. This prevents the penetration of moisture and dirt into the pivot bearing, which in turn could affect the rotational resistance and the service life.
  • the rotary block is designed such that it receives the intermediate piece.
  • the pivot bearing z. B. provided on the bottom of the pot (arranged as a standing pot) rotary block and the cylindrical part of the intermediate piece sits on the pivot bearing.
  • the drive for the intermediate piece is provided for example at the upper end of the rotary block and cooperates with a ring gear on the circumference of the intermediate piece. Also by this design, the pivot bearing is protected from the ingress of dirt and moisture.
  • the intermediate piece is tube-like or sleeve-like, is open at the bottom and is provided at the top with a support plate.
  • the intermediate piece is in this case realized in a similar manner as the rotary block, with the use of a corresponding pipe section a favorable but stable element is provided.
  • the intermediate piece therefore has the shape of a hat or inverted pot and can thus overlap the rotary block.
  • the rotary block is thus inside, arranged within the intermediate piece, the kinematic reversal to this principle is nevertheless also claimed, namely that the intermediate piece is mounted in the rotary block.
  • the invention is based on a Apparatus for power generation, as described in the introduction, and proposes that the device is supported by one or more foundation spikes.
  • the device is now supported on foundation spikes, the foundation spears are inserted with a considerable length in the soil and thus represent a secure foundation.
  • the foundation spikes for example by means of templates, are installed in the field or on the meadow in the ground, they can already carry the device according to the invention. Curing, as is necessary, for example, in the concrete foundations according to the prior art, does not have to wait here.
  • the module carrier is rotatable about a vertically oriented axis of rotation and pivotable about a horizontally oriented pivot axis.
  • the pivoting about the horizontal pivot axis takes place by means of a relatively long spindle axis.
  • Such an arrangement is susceptible to dirt and requires regular maintenance. Therefore, it is provided in a variant according to the invention that the horizontal pivot axis is formed by a pivot bearing mounted in a pivot bearing, which is supported on a frame and on the pivot bearing a worm wheel exhibiting pivot drive is provided.
  • the drive can be arranged substantially in a housing and is therefore well protected against dirt itself.
  • the pivoting frame is substantially formed by a pipe section which carries at its respective ends a pivot and the pivot receives the pivot bearing.
  • the pivot bearing which is designed in particular as a dust-tight ball bearing, establishes the connection between the module carrier and the pivoting frame.
  • a pivot drive is provided, for which there are different variants for the design.
  • the pivot drive consists of a spindle which is supported on a support frame on the intermediate piece. This spindle is driven by a motor. The further the distance between the spindle and the pivot axis, the easier and more accurate the module can pivot about the pivot axis.
  • the modules facing the sun include an acute angle with the plane of the module carrier.
  • the individual modules which are often also flat, are not mounted flush in a plane on the module carrier, but each individually offset so that the attack surface of the wind is reduced and gaps for the passage of wind between the individual modules arise.
  • the module carrier is Often formed like a frame and the plane of the frame then defines the level of the module carrier. In the prior art, the individual modules are flush abutting one another and usually laid parallel to the module plane, resulting in a substantially closed surface, which forms a considerable wind attack possibility.
  • the proposal according to the invention provides that the individual modules are tilted at an acute angle and the wind between the individual modules can pass through, whereby the resulting wind load, which must be taken into account in the stability and statics, reduced accordingly.
  • the result is a cheaper to produce or stable in the storm, inventive device.
  • the device in a preferred variant of the invention, provision is made for the device to have a frame which carries in an upper region the pivot bearing forming the pivot axis and the pivot bearing forming the axis of rotation and has a connection to the foundation spikes in the lower region.
  • the structure of the frame can be very variable. Cleverly it is provided that the frame has a base plate, which is then followed by the two bearing bearing elements above.
  • the frame has a connection with the foundation spikes, whereby in a preferred variant of the Invention feet are provided.
  • the base plate is essentially triangular and has the feet in the corners, which establish the connection with the foundation pegs.
  • the arrangement is so selectable that the feet are splayed executable, resulting in a relatively small-sized base plate and a structure based thereon.
  • An essential advantage of the invention is the use of foundation spikes for producing a foundation supporting the entire device.
  • the foundation spikes are deeply inserted into the soil, for example, driven into the ground with a corresponding impact device.
  • the founding spit in the lower part is tapered to allow easy, similar to a peg, to be incorporated easily into the soil.
  • the founding spit has a thread and the founding spit is screwed by a rotary motion, screw-like in the soil.
  • a major advantage of the invention is in particular that the soil does not have to be pre-drilled or opened first in order to set the foundation spit, which correspondingly reduces the expenditure for the foundation.
  • the stability increases, the deeper the founding spit penetrates into the ground or can be introduced.
  • the length of the ground spike is greater than 10 times the diameter of the spit.
  • the founding spit will be at least 1 m long, or on the order of the height of the frame or the total height of the device.
  • the particular advantage of the invention is that an articulated but fixable connection of the foundation skewer is provided with the foot.
  • a correspondingly articulated connection takes place directly with the frame, but then the frame is relatively close to the ground or the skewer must have a considerable length which projects beyond the ground and is not available for foundation purposes.
  • the frame has feet on the lower side, which interact with the foundation spikes.
  • the foundation skewers are preferably set accurately via a template, which is why it can not be ruled out that the skewed skewed into each other, so not parallel, penetrate into the ground. Therefore, the foundation spikes in the upper region have a connection region, for example a shell-like or pan-like configuration, in which the half-shell-like lower part of the foot engages in an articulated manner, thus allowing exact alignment and storage. If the foot and the frame connected to it are placed on the foundation spikes and the still articulated connection is determined by appropriate fastening means, a rigid connection of the frame with the foundation spurs serving as foundation is created.
  • the aforementioned articulated connection can also be kinematically reversed, that is, the upper end of the foundation spit has a hemisphere on which a shell of the lower part of the foot is placed.
  • any other connection variants are possible according to the invention.
  • the invention is based on an insert with three foundation spikes, since it has been found that such an arrangement provides sufficient stability.
  • the invention is in no way limited to this number.
  • a plurality of foundation pegs can be used, which then interact with a corresponding number of feet. Height compensation arrangements on The individual feet then achieve that the frames can again be mounted horizontally oriented exactly.
  • the solar module surface facing the module is at least 100 m 2 , in particular at least 130 m 2 .
  • the profitability of the devices according to the invention increases with every square meter of module area that can be absorbed by the device.
  • the arrangement is chosen so that it is safe and stable even with such large module areas even with appropriate weather (wind) and with high precision of the sun is trackable. This high precision is achieved by decoupling the function of rotary bearing and rotary drive.
  • the dynamic loads of the wind load are no longer on the rotary drive and do not lead to corresponding wear (knocking out guides, etc.), but is derived by a specially trained for this purpose pivot bearing (stub axle as known in vehicle).
  • This stub axle is mounted concentrically in the rotary block, preferably at two additional points.
  • the arrangement is so stable that even at high loads safe and accurate guidance is possible.
  • the arrangement according to the invention has a tracking accuracy of 0.2 °, which is maintained even under appropriate wind load. Due to the extremely accurate tracking of course, a higher efficiency of the entire equipped with such a device power generation plant can be realized.
  • the arrangement according to the invention is sufficiently stable such that the ratio V of the module surface to the cross-sectional area of the frame is considerably increased according to the invention.
  • the arrangement according to the invention achieves a ratio V of greater than 100, in particular greater than 200, preferably in particular At least 400.
  • the cross-sectional area of the frame is described by the area at which the frame has its smallest load-transmitting cross-section. In the embodiment shown here, that is the cross section of the intermediate piece, which according to the invention z. B. at 500 mm or 600 mm diameter.
  • This characteristic number V is excellently suited to describe the technical characteristics of the device according to the invention.
  • devices of the invention are expected to carry as large a module surface as possible, since then the expense for the protective device, rotary drive, etc. is more favorable.
  • the design effort should be relatively low, which is in particular by a possible material-saving, so narrow and slim-fitting frame.
  • the extremely high tracking accuracy provided by the invention makes it possible, with the aid of the device according to the invention, to make available concentration cells as elements of the solar module which, because of their special pyramidal or conical structure, make even better use of the scattered light, but a correspondingly more precise control and Tracking accuracy as provided by the invention required.
  • the device is provided with a tracking control, which processes the measurement data of a sensor and controls the rotary as well as the rotary actuator.
  • the two drives can also be time-controlled so that they follow a given curve according to the position of the sun.
  • a sensor which acts with the tracking control on the Schwenkincorporatingmoi rotary actuators
  • corresponding directionally sensitive, brightness sensors are provided by way of example.
  • fields of sensors can also be used as sensors in the sense of the invention.
  • the invention comprises not only a device for power generation, but also a power generation plant, in particular a photovoltaic system or also an absorber or collector system, which is equipped with a device as described, equipped.
  • the power generation system also includes a correspondingly designed device, as described, for an exact, positionally accurate, stable, maintenance-free tracking of the modules according to the position of the sun.
  • the invention is shown schematically in the drawing. Show it:
  • Figure 1 is a side view of the device according to the invention with only one founding spit.
  • FIG. 9 shows a view of the device according to the invention or energy production plant.
  • the device 1 according to the invention is shown schematically.
  • the module carrier 10 which carries the modules, not shown.
  • the module carrier 10 is typically designed like a frame and forms an area of 6 ⁇ 10 m 2 to 8 ⁇ 12 m 2 or even 10 ⁇ 15 m 2 . Therefore, the module carrier is formed like a frame and sufficiently stable to accommodate and remove the significant weight, including the wind loads occurring.
  • the module carrier 10 is held by the frame 5, which adjoins below the module carrier and has a base plate 50 in the lower region.
  • the base plate 50 is, as shown in Fig. 5, in plan view substantially triangular and carries at its corners in each case one foot 51.
  • the feet 51 are not shown, here only the respective connecting flanges 55 are indicated.
  • the device is supported by the feet 51, which spreadingly extend from the base plate 50 downwards.
  • the feet 51 in turn are connected to a plurality of foundation pegs 2, which are driven into the soil. That shown in Fig. 1 Embodiment shows only a foundation spit 2 and a foot 51 to keep the arrangement clear, it being noted at the same time that the foundry spit 2 is not shown installed here in the ground, but this is to be understood accordingly in the application.
  • the longitudinal extension of the foundation spit 2 is vertical in the installed position, and connections are made to tilt it onto the feet 51 which spread away from the horizontally oriented base plate 50.
  • An essential advantage of the invention is that there is no need to wait for the curing of a concrete foundation to be cast in the device according to the invention. It is sufficient to hammer or screw in the foundation spikes into the earth and, if these are set at the correct distance, then then to put the frame with the feet below projecting.
  • FIG. 4 shows, in an enlarged detail, the connection region between the lower region of the foot 51 and the foundation spike 2.
  • a part of an articulated arrangement for example a pan, which serves to receive another half of the articulated connection, for example a hemisphere at the bottom of the foot.
  • the frame is placed on the foundation spikes and aligned and then bolted to corresponding flange plates.
  • the module carrier 10 is mounted on the frame.
  • the foot 51 makes an acute angle with the horizontal a, which is why a connector 54 is provided in the lower region of the foot 51 in order to align with exact mounting with the horizontally oriented longitudinal axis of the skewer.
  • the angulation of the foot is therefore slightly above the junction between the foot and founding spit.
  • FIG. 2 The schematic structure of the device 1 according to the invention is further apparent from FIG. 2.
  • the device according to the invention without the feet 51 and the foundation spikes 2 is shown.
  • the lowest element here is the base plate 50, which is part of the frame 5.
  • the frame 5 comprises two bearings, namely the pivot bearing 31 with the horizontally oriented pivot axis 3 and the pivot bearing 41 for the vertically oriented axis of rotation. 4
  • FIG. 3 shows a clearly enlarged section according to FIG. 2.
  • the pivot bearing 31 and the pivot bearing 41 are realized as relatively large and stable running slewing rings, which have at its periphery a toothing, in which the respective drives, the rotary actuator 32 and the rotary drive 42 can engage in arranged thereon shafts.
  • FIG. 3 the schematic structure of the frame with the two bearings 41 and 31 is shown schematically.
  • the pivot bearing 31 In the upper region, below the module carrier 10, there is the pivot bearing 31 with the horizontally oriented pivot axis. 3
  • the module carrier 10 is connected to a pivoting frame 30, which carries a part of the pivot bearing 31.
  • the other part of the pivot bearing 31 is located at the intermediate piece 53.
  • the pivot drive 32 Right, laterally arranged there is the pivot drive 32, the screw axis extends vertically.
  • the turntable is indicated only schematically, the worm drive is hidden by the housing.
  • the pivot bearing 31 connects between the module carrier 10 (or the pivoting frame 30) and the intermediate piece 53, that is, at the intermediate piece 53, both a part of the pivot bearing 31 as well as a part of the pivot bearing 41 is provided.
  • the intermediate piece about the vertically oriented axis of rotation 4 is rotatable.
  • the intermediate piece 53 therefore has an upper portion, which is for example rectangular in shape and which receives the bearing of the pivot bearing 31 and a preferably cylindrical, lower portion, which is arranged above the fixed pivot bracket 52.
  • the height of the rotary block corresponds approximately to half the distance between the base plate 50 and the module carrier 10. It can, of course, for example, for static reasons, other conditions are chosen.
  • a stub axle 43 which is part of the pivot bearing 41, is held on two transverse struts 56.
  • the arrangement is carried out correspondingly stable because of the pivot bearing 41, the stub axle 43 and the cross braces 56, the entire weight of the modules with the module carrier 10, the intermediate piece 53 and so on in the lower region of the frame 5 and thus in the field of foundation skewers 2 is derived.
  • the arrangement is so cleverly chosen that this is not the bearing in which the drive is arranged.
  • the drive is provided in the lower region, below the pivot bearing 41 on the base plate 50, also here a corresponding turntable is realized.
  • the rotary drive 42 is fixedly arranged on the base plate 50 and this rotatably movable, the lower flange 57 of the intermediate piece 53. At this flange, for example, the teeth for the worm drive of the rotary drive 42 is provided.
  • the pivot bearing 41 is well concealed due to the frame 5 and the intermediate piece 53 and therefore protected from environmental influences.
  • An essential advantage of the invention is in particular that the moving parts or the drives are arranged so that they are easy to maintain and reach. Due to the functional decoupling of the rotary drive 42 and the pivot bearing 41 does not load the entire weight (of course, the wind load is also to be observed) on the relatively sensitive engine, but it is derived through the separately arranged pivot bearing. In principle, such an arrangement can be realized in the same way for the execution of the pivot bearing and the pivot drive.
  • the frame 5 of the device 1 for generating energy by solar radiation is shown.
  • the frame 5 consists of a rotary block 52 arranged on a base plate 50 and an intermediate piece 53 which is rotatably mounted on the rotary block 52 and carries the module carrier 10 pivotable about a pivot bearing 31.
  • a pivot bearing 41 is arranged, which consists of a stub axis 43 and a rotatable part which is connected to the intermediate piece 53 consists.
  • the stub axle 43 has a ball bearing.
  • the stub axle 43 is mounted in transverse struts 56 of the rotary block 52.
  • at least one of the struts 56 has a rectangular recess 60 (see Fig. 7), so that the stub axle 43 is held fixed in position.
  • the recess 60 may also have any shape deviating from a circle. This ensures a torsion-proof storage.
  • the stub axle 43 is held positively in the recess 60.
  • a second transverse strut 56 is provided, which is arranged below the first transverse strut 56 and has a further recess 61. By this second storage tilting of the stub axle 43 is prevented.
  • the cross strut is here disk-like (with openings).
  • the cross member 56 consists of circular plates, which are arranged in two different levels in the rotary block 52. These are advantageously fixed by welding and the like on the rotary block 52.
  • the struts consist of one, the rotary block 52 penetrating bar, which can also be mounted by welding or by inserting in radially arranged on the rotary block 52 slots.
  • the rotary block 52 is firmly connected to the base plate 50.
  • cold struts b8 are arranged, which are aligned with a arranged on the intermediate piece 53 support plate 59 in a plane.
  • On this support plate 59 and on the upper ends of the support struts 58 are bearings 33 for receiving the pivoting frame 31, which is provided for pivoting the module carrier 10 about a substantially horizontal pivot axis 3, respectively.
  • the rotary drive 42 is arranged on the base plate 50 of the frame 5, the rotary drive 42 is arranged.
  • This consists of a about a horizontal axis rotatably mounted by a motor driven worm shaft, which meshes, for example, provided at the lower edge of the intermediate piece 53 ring gear.
  • the position of the worm gear 44 may also be aligned vertically according to a further embodiment.
  • the ring gear which cooperates with the worm gear 44, arranged on the outer circumference of the intermediate piece 53.
  • Fig. 8 the frame 5 is shown in perspective.
  • a flange 57 is provided, which carries the sprocket for the rotary drive 42.
  • a support plate 59 is provided which carries the bearings 33 for supporting the pivoting frame 31. Further bearings 33 are provided on the retaining struts 58.
  • the pivoting frame 31 also consists of a pipe section of considerable length (for example about 6 m to more than 12 m). having. It supports the module carrier 10 over its entire length or width.
  • the design of the pivoting frame as a tube again has static advantages at relatively low material costs. End side, the tubular pivoting frame is closed by pivot bearing plates 300. On the pivot 300 are based appropriate bearings, z. B. ball bearings, which produce an articulated connection with the module carrier 10.
  • FIG. 9 shows a further exemplary embodiment of the device 1 according to the invention for generating energy by solar radiation.
  • the frame 5 supporting the module carrier 10 is supported by feet 51 on a foundation 7.
  • z. B. a concrete foundation shown, typical dimensions of such Betonfundamendes is 8 x 8 m.
  • the adapter 53 connected to the module carrier 10 is rotatably mounted on the rotary bearing 41, which in turn is supported on the rotary block 52.
  • the pivot frame 31 is arranged on the support plate 59 of the intermediate piece 53.
  • the pivot frame 31 of the module carrier 10 is arranged.
  • a spindle drive 34 is provided at a distance, which is supported via a support frame 35 against the frame 5, in particular the intermediate piece 53.
  • a motor 45, 46 is arranged on the pivoting as well as on the rotary drive 32, 42, which is controlled by a controller 8. Via a sensor 9, which is provided on the module carrier 10, the incidence of light is measured. As soon as the incidence of light is no longer optimal, the module carrier 10 is tracked to the position of the sun.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Energieerzeugung durch Sonneneinstrahlung. Ein, insbesondere Energieerzeugungsmodule tragender, Modulträger (10) ist um eine Schwenkachse (3) verschwenkbar und auf einem Drehlager (41) um eine Drehachse (4) drehbar gelagert. Drehlager (41) und Drehantrieb (42) sind räumlich beziehungsweise funktional voneinander derart entkoppelt, dass zumindest nicht das gesamte Gewicht der Module und des Modulträgers (10) auf dem Drehantrieb (42) lastet.

Description

"Vorrichtung zur Energieerzeugung durch Sonneneinstrahlung"
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Energieerzeugung durch Sonneneinstrahlung, wobei ein ein oder mehrere Modul/e zur Energieerzeugung tragender Modulträger um eine Schwenkachse verschwenkbar und um eine Drehachse drehbar gelagert ist und zumindest ein Drehantrieb für das Verdrehen vorgesehen ist.
Es gibt eine Vielzahl von Konzepten zur Energieerzeugung durch Sonneneinstrahlung. Üblicherweise werden darunter zum Beispiel Fotovoltaikanlagen verstanden, bei welchen durch Hilfe von Solarzellen aus dem Sonnenlicht unmittelbar Strom erzeugt wird. Es sind aber auch Konzepte zur Energieerzeugung bekannt, bei welchen zum Beispiel Solarkollektoren als Module vorgesehen sind, die ein Trägermedium durch die Sonneneinstrahlung aufheizen und so der Energieerzeugung dienen. Die Erfindung um-
BESTATIGUNGSKOPIE fasst grundsätzlich Anwendungsbereiche, welche unabhängig sind von der konkreten Art und Ausgestaltung der Module.
Es ist gefunden worden, dass der Wirkungsgrad entsprechender Vorrichtungen erheblich steigerbar ist, wenn das oder die Modul/e dem Sonnenverlauf optimal nachgeführt werden. Es ist daher bekannt, den Modulträger, der eine Vielzahl von in der Regel gleichartigen Modulen trägt, bezüglich zweier Achsen schwenkbar zu lagern, wodurch sich eine entsprechende Nachführ- barkeit der Vorrichtung ergibt.
Üblicherweise werden die gattungsgemäßen Vorrichtungen auf Freiflächen eingesetzt. Die gattungsgemäßen Vorrichtungen weisen unter Umständen ein erhebliches Gewicht auf. Es ist durchaus möglich, dass diese Vorrichtungen ein Gewicht von 6 t bis über 10 t aufweisen können. Dies bedarf beim Einsatz einer entsprechend sicheren Abstützung, da neben dem erheblichen Gewicht der Vorrichtung natürlich auch noch Windlasten zu beachten sind, die aus der erheblichen Fläche der auf dem Modulträger gelagerten Moldule resulieren. Dabei ist zu beachten, dass gattungsgemäße Vorrichtungen bis zu 60 - 100 m2 oder mehr Modulfläche aufweisen, die in einem Sturm wie ein Segel wirken.
Im Stand der Technik ist es bekannt, kombinierte Drehantriebe- Drehlager für die Lagerung der Modulträger auf einer entsprechenden Grundplatte einzusetzen. Eine solche Vorgehensweise führt zwar zu einer kompakten Bauweise, allerdings muss in dem verhältnismäßig komplexen Bauteil auch die gesamte Last des Modules beziehungsweise der Module, des Modulträger usw. abgeleitet werden. Neben dieser verhältnismäßig hohen statischen Last ist auch eine nicht zu vernachlässigende dynamische Last zu berücksichtigen, die von der Windlast auf den segelartigen Modulen beziehungsweise Modulträger/n stammt. Aufgrund der dynamischen Belastungen besteht natürlich ein erhöhter Verschleiß der entsprechenden Drehlager, im Stand der Technik war hier auch nur eine verhältnismäßig geringe Genauigkeit von wenigen Grad angestrebt.
Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine möglichst stabile und auch genau nachführbare Vorrichtung, wie eingangs beschrieben, zur Verfügung zu stellen.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass das Drehlager und Drehantrieb voneinander räumlich und/oder funktional derart entkoppelt sind, dass zumindest nicht das gesamte Gewicht der Module und des Modulträgers auf dem Drehantrieb lastet.
Erfindungsgemäß werden Lösungen umfasst, bei welchen der Modulträger ein Modul oder auch mehrere Module trägt. Das Modul kann als Energieerzeugungsmodul ausgebildet sein, das unmittelbar z. B. Strom oder heißes Wasser oder Wasserdampf usw. zur Verfügung stellt. Als Modul können aber auch Umlenkungseinheiten, wie Spiegel usw. Verwendung finden. Soweit in dieser Anmeldung von den Modulen in Mehrzahl gesprochen wird, so ist dieses Merkmal in gleicher Weise auch auf ein Modul übertragbar, ohne dass dies ausdrücklich angegeben ist.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass erkannt wurde, dass die erfindungsgemäß geforderte Stabilität und Genauigkeit dann erreicht wird, wenn nicht auf die bekannten kleinbauenden integrierten Drehantriebe-Drehlager zurückgegriffen wird, sondern Drehlager und Drehantrieb räumlich und/oder funktional entkoppelt sind. Durch diese Entkopplung wird erreicht, dass für den Drehantrieb einerseits beziehungsweise das Drehlager andererseits separat eigenständig optimierbar sind, wobei insbesondere für das Drehlager eine ausreichend stabile, auch den dynamischen Belastungen gewachsene Lösung einsetzbar ist. Da der gesamte beziehungsweise überwiegende Teil der Last, sowie auch der dynamischen Last auf dem separat ausgeführten Drehlager aufliegt und somit der Dreh- antrieb entsprechend entlastet ist, ist der Verschleiß im Drehantrieb sehr gering und es ergibt sich daher eine hohe und auch dauerhaft hohe Genauigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die, wie gefunden wurde, für das Erreichen eines hohen Wirkungsgrades der gesamten Energieerzeugungsanlage sehr günstig ist. Das ganze geht einher mit einem grundsätzlich stabilen Aufbau der Vorrichtung, der auch ausreichend wartungsarm ist, da die separat eingesetzten Drehlager den auftretenden Belastungen (statisch und dynamisch) problemlos anpassbar sind.
Durch den geteilten funktional und räumlich getrennten Aufbau von Drehlager und Drehantrieb sind auch kostengünstige Konstruktionen realisierbar.
Der Drehantrieb besteht im Wesentlichen aus einem Motor, der über ein Getriebe mittelbar (z. B. durch ein Zwischenstück oder ähnliches) oder unmittelbar mit dem Modulträger zusammenwirkt. Der Motor ist hier vorteilhafterweise ein Elektromotor, der über den durch die Module erzeugten Strom angetrieben werden kann.
In einer erfindungsgemäßen Variante ist vorgesehen, dass das Gewicht des Modulträgers und auch das der Module über das Drehlager abgeleitet wird. Die Kraft wirkt über das Drehlager auf die Lagerung des Drehlagers und von dort gegebenenfalls über Füße oder Stützen auf den Untergrund, auf dem die Vorrichtung aufgestellt ist.
Es ist Ziel dieser erfindungsgemäßen Variante, den Drehantrieb möglichst lastfrei zu halten, insbesondere so zu gestalten, dass dieser keinen dynamischen, z. B. durch Wind entstehende Lastschwankungen, aufzunehmen hat. Es wird daher angestrebt, dass das gesamte Gewicht des Modulträgers, der Module usw. über das Drehlager abgeleitet wird. Alternativ ist natürlich eine gewisse Aufteilung der Kraftübertragungen ebenfalls erfindungs- gemäß vorgesehen, bei welchen z. B. mehrere Drehlager vorgesehen sind, die funktional mit dem Drehantrieb getrennt sind, oder aber zumindest ein zusätzliches Drehlager eine Lastabtragung vorsieht.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Gestell vorgesehen ist, dass zumindest einen feststehenden Drehbock und ein Zwischenstück aufweist, wobei das Zwischenstück den Modulträger trägt und gegenüber dem Drehbock drehbar ist. Das Drehlager ist daher zwischen Zwischenstück und Drehbock vorgesehen. Für die Ausgestaltung dieses Drehlagers sind verschiedene Varianten vorgesehen. Als sehr vorteilhaft hat sich herausgebildet, das Drehlager als Stummelachse, wie es z. B. im Kfz- oder LKW-Bereich eingesetzt wird, auszubilden. Ein so ausgebildetes Drehlager besitzt die ausreichende Stabilität, hohe statische wie auch dynamische Lastschwankungen, wie sie im Einsatzbereich der gattungsgemäßen Vorrichtungen typisch sind, optimal abzuleiten.
An einem feststehenden Drehbock, der mit einer Grundplatte verbunden ist, ist das Drehlager angeordnet. Dieses Drehlager besteht vorteilhafterweise aus einem Kugellager. Der feststehende Teil - eine Stummelachse - des Drehlagers ist in Aussparungen im Drehbock beziehungsweise in Aussparungen der am Drehbock angeordneten Querstreben befestigt. Vorteilhafterweise ist das Drehlager am Drehbock beziehungsweise den Querstreben lösbar gelagert. Zu diesem Zweck weist zumindest eine der Querstreben eine Aussparung auf, die von einem Kreis abweicht, sodass die Stummelachse vor Verdrehen gesichert ist. Eine zweite Querstrebe unterhalb der ersten Querstrebe weist ebenfalls eine Aussparung auf, die einen zweiten Lagerpunkt für das Drehlager bildet und das Drehlager vor Verkippen sichert. An dem drehbaren Teil des Drehlagers ist ein Zwischenstück befestigt. Dieses ist somit gegenüber dem Drehbock um 360° drehbar. An diesem Zwischenstück sind Mittel vorgesehen, die mit dem Dreh- antrieb beziehungsweise dem Getriebe des Drehantriebs zusammenwirken. Vorteilhafterweise besteht das Mittel aus einem Zahnkranz, der am Außenumfang des Zwischenstücks vorgesehen sein kann. Nach einer weiteren vorteilhaften Variante ist an dem unteren Ende des Zwischenstücks ein Flansch vorgesehen, der einen Zahnkranz trägt. Dieser Zahnkranz kann unterhalb des Flansches angeordnet sein. Nach einer weiteren Ausführung ist der Zahnkranz am Außenumfang des Flansches angeordnet. Eine Schneckenwelle wirkt mit dem Zahnkranz zusammen. Diese Schneckenwelle ist über den bereits beschriebenen Motor in eine Drehbewegung versetzt. Der Motor ist derart gestaltet, dass er das Zwischenstück in beide Drehrichtungen zu drehen vermag. Der Modulträger kann so um einen bestimmten Winkel in die eine als auch in die andere Richtung oder um 360° und mehr in jeweils eine Richtung gedreht werden. Der Zahnkranz kann in jeder Höhe des Zwischenstücks angeordnet sein. Die Lage des Drehantriebs im Verhältnis zum Drehlager ist frei wählbar.
Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung sind für die Lagerung des Modulträgers auf dem Drehbock nicht nur ein sondern zwei und mehr Drehlager vorgesehen. Auf diese Weise verteilt sich das Gewicht des Modulträgers, einschließlich der Module auf mehrere Lager. Hierbei kann eines dieser Lager als Drehantrieb ausgebildet sein. Das Gewicht was auf diesem Drehantrieb lastet, ist in jedem Fall geringer als das Eigengewicht des Modulträgers .
In einer bevorzugten Anordnung nach der Erfindung ist vorgesehen, dass der Drehbock rohrartig ausgebildet ist. Insbesondere wird für den Drehbock ein kreisrunder Querschnitt eingesetzt. Eine solche Ausgestaltung dieses Bauteiles führt zu einer hohen Verbindungsfestigkeit, also einer hohen Stabilität. Gleichzeitig ist ein solches Bauteil aber auch als Rohrabschnitt mit geringen Kosten herstellbar. In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Drehbock Querstreben aufweist, in denen die Stummelachse beziehungsweise das Drehlager gegen Verdrehen sicher gelagert ist. Der Drehbock, z. B. als Rohrabschnitt ausgebildet, besitzt ein oder mehrere Querstreben, die z. B. als kreisrunde Scheiben mit mittig angeordneten Öffnungen ausgebildet sind. Zumindest eine der Scheiben ist mit einer nicht konzentrisch ausgestatteten Öffnung oder einer eckigen Öffnung ausgebildet, um einen Verdrehschutz, z. B. für die Stummelachse zu ergeben. In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Drehantrieb an dem Modulträger oder dem Zwischenstück angreift. Der Drehantrieb besteht geschickterweise einerseits aus einem Motor, z. B. einem Elektromotor und einem entsprechenden Getriebe. Dieses Getriebe kann z. B. ein Zahngetriebe oder das auf der Antriebswelle des Motors angeordnete Ritzel oder Schneckenrad oder dergleichen sein. Geschickterweise wird der Drehantrieb an dem Zwischenstück angeordnet, da dadurch die zu überbrückenden Längen verhältnismäßig gering sind und das Zwischenstück sowieso im Bereich des Drehbockes vorgesehen ist. Hierauf ist die Erfindung aber nicht beschränkt. Der Drehantrieb kann auch direkt am Modulträger, der üblicherweise oberhalb des Zwischenstückes angeordnet ist, angreifen. Dabei ist die Anordnung so gewählt, dass der Drehantrieb für das Verdrehen an dem Zwischenstück an diesem tangential angreift.
Die Stummelachse, wie sie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt wird, besteht aus einem Achs- oder Wellenabschnitt, der sich in Einbaulage nach unten erstreckt und mit den Querstreben haltend zusammenwirkt. Am oberen Ende ist ein Lagerkopf vorgesehen, der einerseits festlegbar ist mit dem Drehbock und andererseits gegenüber diesem einen verdrehbaren Abschnitt aufweist, mit welchem dieser Teil mit dem beweglich lagernden Zwischenstück verbindbar ist. Gegebenfalls weist eine solche Stummelachse nicht nur ein, sondern mehrere Kugellager auf, durch welche die aufgetragene Last in geeigneter Weise über die Querstreben in den Drehbock abgeleitet werden. Der nach unten vorstehende Wellenbereich erleichtert die Ausrichtung und die Kraftübertragung erheblich.
Geschickterweise ist vorgesehen, dass der Drehantrieb ober- oder unterhalb des Drehlagers an dem Modulträger oder Zwischenstück angreift. Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass es aufgrund der Auflösung des Zusammenhanges zwischen Drehlager und Drehantrieb eine freie Ortswahl des Drehantriebes bezüglich des Drehlagers erlaubt. In einer bevorzugten Variante der Erfindung wird vorgesehen sein, dass der Drehantrieb unterhalb des Drehlagers angeordnet ist, um die abzutragenden Lasten von den Modulen, dem Modulträger und dem Zwischenstück möglichst frühzeitig in den stillstehenden Drehbock abzuleiten. Geschickterweise wird durch eine Überdeckung des Drehbockes durch das Zwischenstück nicht nur das Innere des Zwischenstückes beziehungsweise die Anordnung des Drehlagers (Stummelachse) auf dem Drehbock vor Witterungseinflüßen geschützt, sondern auch gleichzeitig im unteren Bereich des Zwischenstückes, was günstig für Wartungszwecke ist, der Drehantrieb angeordnet.
In einer erfindungsgemäßen Variante ist des Weiteren vorgesehen, dass der Drehantrieb seitlich an dem Modulträger oder Zwischenstück angreift. Diese Ausgestaltung ist auch in der Zeichnung gewählt. Es ist auch möglich, einen Direktantrieb als Drehantrieb zu realisieren.
Wie bereits ausgeführt, ist vorgesehen, dass der Drehantrieb einen Motor und ein Getriebe für den Antrieb des Zwischenstückes aufweist. Geschickterweise ist vorgesehen, dass der Motor bei der Drehbewegung ortsfest ist.
Durch eine ortsfeste Ausgestaltung des Motors wird erreicht, dass die Versorgungsleitungen für den Motor bei der Drehbewe- gung nicht mitzubewegen sind. Es ist aber auch eine Lösung möglich, bei welcher der Motor mitdrehend ausgebildet ist, insbesondere dann, wenn z. B. an dem sich drehenden Zwischenstück eine Batterie und/oder ein Wechselrichter vorgesehen ist, durch welchen der von dem Photovoltaikelementen erzeugte Strom für den Antriebsmotor zur Verfügung gestellt werden kann. In diesem Fall wird eine auf dem Zwischenstück angeordnete Verbindung zwischen der Batterie beziehungsweise Wechselrichter einerseits und dem Motor andererseits auch bei einer Rotation des Zwischenstückes nicht zu einer Beschädigung der Verbindungsleitungen führen, da diese zwischen jeweils sich bewegenden Elementen vorgesehen ist. Günstig ist es aber, den Motor an der feststehenden Grundplatte, Drehbock und sonstigen feststehenden Teil des Gestells anzuordnen, und somit nicht zusätzliches Gewicht in die sich drehenden oder bewegenden Teile einzubauen.
Geschickterweise wird ein möglichst schlupffreier und daher genauer Drehantrieb gewählt. Dies kann z. B. durch ein Schneckengetriebe, aber auch durch ein Ketten- oder Zahnradgetriebe oder ähnliches realisiert werden, welches Teil des Drehantriebe ist.
Des Weiteren wird einer erfindungsgemäßen Variante vorgeschlagen, dass der Drehantrieb an dem unteren, feststehenden Bereich des Gestells, insbesondere auf der Grundplatte des Gestells angeordnet ist. Dadurch wird die Zugänglichkeit des Drehantriebes erleichtert, was im Wartungsfall von Vorteil ist.
Geschickterweise wirkt der mit einer Schneckenwelle ausgestattete Drehantrieb mit einem entsprechenden Zahnkranz, der an dem sich drehenden oder bewegenden Elementen vorgesehen ist, zusammen. Hierzu ist der Drehkranz z. B. am Modulträger oder am Zwischenstück vorgesehen. Der Gewindegang des Schneckengetriebes kämmt dabei in die Zähne des Drehkranzes ein und bewirkt so eine Drehbewegung, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der Drehkranz z. B. am Umfang, oder am oberen oder unteren Ende beziehungsweise Kante des Modulträgers oder Zwischenstückes angeordnet ist. Neben einer Anordnung am Außenende des Zwischenstückes, also am Umfang, ist natürlich auch eine Anordnung auf der Innenseite des Zwischenstückes möglich, durch welche der Antrieb entsprechend geschützt ist.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Modulträger von dem Zwischenstück getragen ist und in gleicher Weise wie das Zwischenstück drehbar ist. Dadurch ist es möglich, eine Ausrichtung der Module des Modulträgers um eine vertikal orientierte Achse zu erreichen. Für eine Ausrichtung, ein Schwenken um eine horizontale Achse, ist vorgesehen, dass der Modulträger auf einen um die (horizontal orientierte) Schwenkachse drehbaren Schwenkgestell angeordnet ist. Der Modulträger ist gegenüber dem Schwenkgestell verschwenkbar.
In einer erfindungsgemäßen Variante ist geschickterweise vorgesehen, dass an dem Zwischenstück seitlich mindestens ein, bevorzugt zwei (z. B. symmetrisch angeordnete), jeweils abstehende, das Schwenkgestell stützende Haltestreben vorgesehen sind. Es wird angestrebt, mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen Modulflächen von weit über 100 m2 oder 150 m2 zur Verfügung zu stellen. Bei einer Höhe des Modulträgers von ca. 10 m ergibt sich eine Breite von ca. 15 m. Diese 15 m müssen durch das Schwenkgestell abgestützt werden. Für einen möglichst stabilen Aufbau einer solchen Vorrichtung ist es daher günstig, an dem z. B. als Rohr oder hülsenartig ausgebildeten Zwischenstück seitlich abstehende zusätzliche Haltestreben vorzusehen, um das Schwenkgestell ausreichend stabil auf dem Zwischenstück zu lagern.
Die Anordnung ist dabei gegebenenfalls so gewählt, dass die Haltestrebe/n einstückig mit dem Zwischenstück ausgebildet ist, oder angeschweißt ist oder durch eine Schraubverbindung oder ähnlichem an diesem angeschlossen ist.
Vorteilhafterweise ist das Zwischenstück in einer erfindungsgemäßen Variante derart ausgebildet, dass es das Drehlager verdeckt. Dies verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz in das Drehlager, was wiederum den Drehwiderstand und die Lebensdauer beeinträchtigen könnte. Nach einer weiteren Variante der Erfindung ist der Drehbock derart ausgebildet, dass er das Zwischenstück aufnimmt. In diesem Fall ist das Drehlager z. B. am Topfboden des (als stehenden Topf angeordneten ) Drehbocks vorgesehen und der zylinderförmige Teil des Zwischenstücks sitzt auf dem Drehlager auf. Der Antrieb für das Zwischenstück ist beispielsweise am oberen Ende des Drehbocks vorgesehen und wirkt mit einem Zahnkranz am Umfang des Zwischenstücks zusammen. Auch durch diese Ausführung ist das Drehlager vor Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit geschützt.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Variante ist vorgesehen, dass das Zwischenstück röhr- oder hülsenartig ausgebildet ist, unten offen ist und oben mit einer Tragplatte ausgestattet ist. Das Zwischenstück ist hierbei in ähnlicher Weise realisiert wie der Drehbock, wobei mit der Verwendung eines entsprechenden Rohrabschnittes ein günstiges aber stabiles Element zur Verfügung gestellt ist. Durch die Wahl des Durchmessers des rohr- beziehungsweise hülsenartiges Zwischenstückes sowie in analoger Weise des Drehbockes, ist die Steifigkeit des Gestells in diesem Bereich, was üblicherweise der schmälste Bereich des Gestells ist, entsprechend beherrschbar. Üblicherweise wird in diesem Bereich ein Durchmesser von 500 mm oder 600 mm angestrebt. Das Zwischenstück wird oben mit einer Tragplatte ausgestattet, auf welcher dann das Schwenkgestell anschließbar ist. Das Zwischenstück hat daher die Form eines Hutes oder umgedrehten Topfes und kann so den Drehbock übergreifen. Der Drehbock ist also innen, innerhalb des Zwischenstückes angeordnet, die kinematisch Umkehr zu diesem Prinzip ist gleichwohl ebenfalls beansprucht, nämlich dass das Zwischenstück in dem Drehbock gelagert ist.
Gerade diese Doppelrohranordnung, also rohrartige Ausgestaltung des Zwischenstückes sowie die rohrartige Ausgestaltung des Drehbockes ergeben erhebliche Vorteile im Hinblick auf die Stabilität der gesamten Anordnung wie auch im Hinblick auf eine kostengünstige Realisierung. Dabei trägt in geschickter Weise auf den Querstreben des Drehbockes die als Stummelachse ausgeführte Drehlager das Zwischenstück.
Im Weiteren werden weitere Gegenstände der Erfindung beschrieben, für die gegebenenfalls eigenständige, also unabhängig von der Anspruchsformulierung der vorliegenden Ansprüche gestalteter Schutz beansprucht wird.
Es ist im Stand der Technik bekannt, aufwendige Betonfundamente im freien Gelände zu erstellen, um die Vorrichtungen entsprechend sicher zu gründen und zu befestigen.
Eine solche Vorgehensweise ist verhältnismäßig aufwendig und auch teuer. Zu beachten ist, dass die gattungsgemäßen Vorrichtungen mit schweren Transportfahrzeugen jenseits von befestigten Wegen zu transportieren sind und auch das Gießen der Fundamente mit entsprechend schwerem Baumaschinen erfolgen muss. Weiterhin schränken die Witterungsbedingungen die Aufstellung solcher Vorrichtungen ein, da bei zu nasser Witterung das Befahren von unbefestigtem Gelände nicht möglich ist. Ebenso ist im Übrigen auch die Erstellung des Fundamtentes entsprechend aufwendig. Die Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, eine Anordnung vorzusehen, durch die die Vorrichtung leichter aufstellbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung zur Energieerzeugung, wie eingangs beschrieben, und schlägt vor, dass sich die Vorrichtung über einen oder mehrere Gründunsspieße abstützt.
Anstelle des im Stand der Technik bekannten Betonfundamentes wird jetzt die Vorrichtung über Gründungsspieße abgestützt, wobei die Gründungsspieße mit einer erheblichen Länge in das Erdreich einführbar sind und so eine sichere Gründung darstellen. Nachdem die Gründungsspieße, zum Beispiel mit Hilfe von Schablonen, auf dem Feld oder auf der Wiese im Erdreich eingebaut sind, können diese bereits die erfindungsgemäße Vorrichtung tragen. Ein Aushärten, wie es zum Beispiel bei den Betonfundamenten nach dem Stand der Technik notwendig ist, muss hier nicht abgewartet werden.
Neben der eingangs gestellten Aufgabe sollen die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen auch möglichst einfach zu warten sein, um die Unterhaltskosten gering zu halten. Im Stand der Technik ist es bekannt, dass der Modulträger um eine vertikal orientierte Drehachse drehbar und um eine horizontal orientierte Schwenkachse schwenkbar ist. Das Verschwenken um die horizontale Schwenkachse erfolgt dabei mit Hilfe einer verhältnismäßig langen Spindelachse. Eine solche Anordnung ist schmutzanfällig und bedarf einer regelmäßigen Wartung. Daher wird in einer erfindungsgemäßen Variante vorgesehen, dass die horizontale Schwenkachse gebildet ist von einem in einem Schwenkgestell gelagertem Schwenklager, welches sich auf einem Gestell abstützt und an dem Schwenklager ein ein Schneckenrad aufweisender Schwenkantrieb vorgesehen ist. Der Antrieb kann im Wesentlichen in einem Gehäuse angeordnet werden und ist daher selber vor Verschmutzung gut geschützt. An dem Schwenklager befindet sich ein Drehkranz, der eine Zahnung aufweist, die mit dem Schneckenrad zusammenwirkt. Der Wartungsaufwand einer solchen Anordnung ist deutlich geringer. Die vorgenannten eigenständig dargestellten Gegenstände sind natürlich auch in Kombination realisierbar, das heißt die einzelnen Merkmale sind auch miteinander kombinierbar und in der Kombination auch ausdrücklich mit offenbart.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schwenkgestell im Wesentlichen gebildet ist von einem Rohrabschnitt, das an seinen jeweiligen Enden einen Drehzapfen trägt und der Drehzapfen das Schwenklager aufnimmt. Das Schwenklager, das insbesondere als staubdichtes Kugellager ausgebildet ist, stellt die Verbindung her zwischen dem Modulträger und dem Schwenkgestell. Zwischen dem um die Schwenkachse gelenkig gelagerten Modulträger und dem Schwenkgestell ist ein Schwenkantrieb vorgesehen, für den es verschiedene Varianten zur Ausgestaltung gibt.
Nach einer weiteren Ausführung besteht der Schwenkantrieb aus einer Spindel, die sich über ein Traggestell am Zwischenstück abstützt. Diese Spindel wird von einem Motor angetrieben. Je weiter der Abstand zwischen Spindel und Schwenkachse ist, desto leichter und exakter lässt sich das Modul um die Schwenkachse schwenken.
Des Weiteren ist zu beachten, dass gattungsgemäße Vorrichtungen eine erhebliche Fläche, wie beschrieben, aufweisen können. Die daraus resultierende Windangriffsfläche ist erheblich und stellt ein zusätzliches Problem für die Stabilität dar. In einer erfindungsgemäßen Variante wird daher vorgeschlagen, dass die der Sonne zugewandten Module mit der Ebene des Modulträgers einen spitzen Winkel einschließen. Die einzelnen Module, die oftmals ebenfalls flächig ausgebildet sind, werden nicht plan in einer Ebene auf den Modulträger montiert, sondern jeweils einzeln derart versetzt, dass die Angriffsfläche des Windes reduziert ist und Spalte für das Durchströmen des Windes zwischen den einzelnen Modulen entstehen. Der Modulträger ist oftmals rahmenartig ausgebildet und die Ebene des Rahmens definiert dann auch die Ebene des Modulträgers. Im Stand der Technik werden die einzelnen Module plan aneinander anstoßend und in der Regel parallel zu der Modulebene verlegt, wodurch sich eine im Wesentlichen geschlossene Fläche ergibt, die eine erhebliche Windangriffsmöglichkeit bildet. Der erfindungsgemäße Vorschlag sieht vor, dass die einzelnen Module im spitzen Winkel verkippt werden und der Wind zwischen den einzelnen Modulen durchstreichen kann, wodurch sich die resultierende Windlast, die bei der Stabilität und der Statik zu berücksichtigen ist, entsprechend reduziert. Es resultiert eine günstiger herzustellende beziehungsweise auch im Sturm standsichere, erfindungsgemäße Vorrichtung.
An dieser Stelle wird ausdrücklich bemerkt, dass die Erfindung Schutz begehrt für alle vorgenannten und noch nachfolgenden Merkmale und zwar unabhängig von ihrer Bezugnahme und Abhängigkeit in den Ansprüchen. Insofern ist es im Sinne der Erfindung möglich, einzelne Merkmale sowohl der nebengeordneten Ansprüche wie auch der Unteransprüche zum Gegenstand von eigenständigen Anmeldungen zu machen und hierunter dann die anderen Merkmale entsprechend anzuordnen.
In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ein Gestell aufweist, welches in einem oberen Bereich das die Schwenkachse bildende Schwenklager und das die Drehachse bildende Drehlager trägt und im unteren Bereich eine Verbindung mit den Gründungsspießen aufweist. Der Aufbau des Gestells kann sehr variabel sein. Geschickterweise ist vorgesehen, dass das Gestell eine Grundplatte aufweist, an welcher sich dann oberhalb die die beiden Lager tragenden Elemente anschließen.
Im Unterbereich weist das Gestell eine Verbindung mit den Gründungsspießen auf, wodurch in einer bevorzugten Variante der Erfindung Füße vorgesehen sind.
Da eine Ebene bereits durch drei Punkte ausreichend geometrisch definiert ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Grundplatte im Wesentlichen dreieckig ausgebildet ist und in den Ecken die Füße besitzt, die die Verbindung mit den Gründungsspießen herstellen. Die Anordnung ist dabei so wählbar, das die Füße abgespreizt ausführbar sind, wodurch sich eine verhältnismäßig kleinbauende Grundplatte und ein sich darauf aufbauendes Gestell ergibt.
Ein wesentlicher Vorzug der Erfindung ist der Einsatz von Gründungsspießen zur Herstellung eines die gesamte Vorrichtung tragenden Fundamentes. Dabei werden die Gründungsspieße tief in das Erdreich eingebracht, zum Beispiel mit einer entsprechenden Einschlagvorrichtung in das Erdreich hineingetrieben. Dabei ist vorgesehen, dass der Gründungsspieß im unteren Bereich spitz auslaufend ist, um sich, ähnlich wie eine Erdnagel, leicht in das Erdreich einarbeiten zu lassen. Neben einem glatt ausgebildeten Gründungsspieß, der einem Nagel ähnelt, ist es aber auch möglich, dass der Gründungsspieß ein Gewinde aufweist und der Gründungsspieß durch eine Drehbewegung, schraubenähnlich in das Erdreich eingedreht wird. Ein großer Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass das Erdreich nicht zuerst vorgebohrt oder geöffnet werden muss um den Gründungsspieß zu setzen, was den Aufwand für das Fundament entsprechend reduziert.
Es ist klar, dass die Stabilität zunimmt, je tiefer der Gründungsspieß in das Erdreich eindringt beziehungsweise einbringbar ist. So ist zum Beispiel gefunden worden, dass die Länge des Grundspießes größer ist als 10 x der Durchmesser des Spießes. Üblicherweise wird der Gründungsspieß mindestens 1 m lang sein beziehungsweise in der Größenordnung der Gestellhöhe oder der gesamten Vorrichtungshöhe sein. Der besondere Vorzug der Erfindung liegt darin, dass eine gelenkige aber festlegbare Verbindung des GründungsSpießes mit dem Fuß vorgesehen ist. Natürlich ist es auch möglich, dass eine entsprechend gelenkige Verbindung direkt mit dem Gestell erfolgt, jedoch ist dann das Gestell verhältnismäßig bodennah oder aber der Spieß muss eine erhebliche Länge aufweisen, die über den Boden vorsteht und nicht für Fundamentzwecke zur Verfügung steht. Erfindungsgemäß wird daher vorgesehen, dass das Gestell an der unteren Seite Füße aufweist, die mit den Gründungsspießen zusammenwirken. Die Gründungsspieße werden bevorzugt über eine Schablone maßgenau gesetzt, weswegen trotzdem nicht ausgeschlossen werden kann, dass die Spieße gekippt zueinander, also nicht parallel, in den Boden eindringen. Daher besitzen die Gründungsspieße im oberen Bereich einen Verbindungsbereich, zum Beispiel eine schalen- oder pfannenartige Ausgestaltung, in den das halbschalenartige Unterteil des Fußes gelenkig eingreift und so eine exakte Ausrichtung und Lagerung erlaubt. Ist der Fuß und das daran angeschlossene Gestell auf die Gründungsspieße gestellt und die noch gelenkige Verbindung durch entsprechende Befestigungsmittel festgelegt, entsteht eine starre Verbindung des Gestells mit den als Fundament dienenden drei Gründungsspießen. Die vorgenannte gelenkige Verbindung kann auch kinematisch umgedreht sein, das heißt, das obere Ende des Gründungsspießes besitzt eine Halbkugel, auf die eine Schale des unteren Teiles des Fußes aufgesetzt wird. Natürlich sind auch jedwede andere Verbindungsvarianten erfindungsgemäß möglich.
Es ist klar, dass erfindungsgemäß von einem Einsatz mit drei Gründungsspießen ausgegangen wird, da es sich erwiesen hat, dass eine solche Anordnung für eine ausreichende Stabilität sorgt. Die Erfindung ist aber in keinster Weise auf diese Anzahl beschränkt. Es kann natürlich eine Mehrzahl von Gründungsspießen Verwendung finden, die dann mit einer entsprechenden Anzahl von Füßen zusammenwirken. Höhenausgleichsanordnungen an den einzelnen Füßen erreichen dann, dass die Gestelle wiederum horizontal genau orientiert montiert werden können.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die der Sonne zugewandte Modulfläche der Module mindestens 100 m2 , insbesondere mindestens 130 m2 beträgt. Die Rentabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtungen steigt mit jedem Quadratmeter Modulfläche, die von der Vorrichtung aufgenommen werden kann. Die Anordnung ist dabei so gewählt, dass sie auch bei solch großen Modulflächen auch bei entsprechender Witterung (Wind) sicher und stabil ist und mit hoher Präzision der Sonne nachführbar ist. Diese hohe Präzision wird durch die Entkopplung der Funktion Drehlager und Drehantrieb erreicht. Die dynamischen Lasten der Windlast liegen dabei nicht mehr am Drehantrieb und führen hier nicht zu entsprechendem Verschleiß (Ausschlagen von Führungen usw. ) , sondern wird durch ein speziell hierfür stabil ausgebildetes Drehlager (Stummelachse wie im Fahrzeugbau bekannt) abgeleitet. Eine wesentliche Eigenschaft dieser Stummelachse ist dabei, dass diese konzentrisch im Drehbock gelagert ist, bevorzugt an zwei zusätzlichen Stellen. Dabei ist die Anordnung derart stabil, dass auch bei hohen Lasten eine sichere und exakte Führung möglich ist. Durch eine möglichst schlupffreie Ausgestaltung des Drehantriebes wird eine exakte Führung erreicht. Die erfindungsgemäße Anordnung hat eine Genauigkeit der Nachführung von 0,2° ergeben, die auch unter entsprechender Windlast eingehalten wird. Durch die extrem genaue Nachführung ist natürlich ein höherer Wirkungsgrad der gesamten mit einer solchen Vorrichtung ausgestatteten Energieerzeugungsanlage realisierbar .
Die erfindungsgemäße Anordnung ist derart ausreichend stabil, dass das Verhältnis V von Modulfläche zur Querschnittsfläche des Gestells erfindungsgemäß erheblich gesteigert wird. So erreicht die erfindungsgemäße Anordnung ein Verhältnis V von größer 100, insbesondere größer 200, bevorzugt insbesondere mindestens 400. Die Querschnittsfläche des Gestells wird dabei durch den Bereich beschrieben, an welchem das Gestell sein kleinsten lastübertragenden Querschnitt aufweist. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das der Querschnitt des Zwischenstückes, der erfindungsgemäß z. B. bei 500 mm oder 600 mm Durchmesser liegt.
Bei bereits realisierten Modulflächen von über 150 m2 ergibt sich dabei ein Wert für VQ ß von ca. 540 (für 0,6 m Durchmesser des Zwischenstückes) beziehungsweise ein Vg 5 größer 770 für einen Durchmesser des Zwischenstückes beziehungsweise des Gestells von ca. 0,5 m. Erfindungsgemäß werden daher zusätzliche Grenzen für das Verhältnis V von über 500, 600 oder über 700 hiermit offenbart, die mit der Erfindung realisierbar sind.
Diese Kennzahl V, gegebenenfalls in Verbindung mit der Modulfläche, ist ausgezeichnet geeignet, die technischen wesentlichen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu beschreiben. Zum einen wird nämlich von erfindungsgemäßen Vorrichtungen erwartet, dass diese eine möglichst große Modulfläche tragen, da sich dann der Aufwand für die Schutzvorrichtung, Drehantrieb usw. günstiger darstellt. Gleichzeitig sollte der konstruktive Aufwand verhältnismäßig gering sein, was insbesondere durch ein möglichst materialsparendes, also schmal und schlankbauende Gestell darstellt.
Mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen ist dabei eine Genauigkeit der Nachführung von mindestens 0,2° erreicht worden!
Die extrem hohe Nachführgenauigkeit, die die Erfindung zur Verfügung stellt, erlaubt es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Konzentrationszellen als Elemente des Solarmodules zur Verfügung zu stellen, die aufgrund ihrer speziellen pyramidenartigen oder kegelartigen Aufbaus das Streulicht noch effektiver ausnutzen, aber eine entsprechend genauere Steuerung und Nachführgenauigkeit, wie von der Erfindung zur Verfügung gestellt, benötigt.
Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung mit einer Nachführsteuerung versehen, die die Messdaten eines Sensors verarbeitet und den Dreh- sowohl als auch den Schwenkantrieb steuert. Die beiden Antriebe können auch zeitgesteuert sein, sodass sie einer vorgegebenen Kurve entsprechend dem Sonnenstand folgen.
Als Sensor, welche mit der Nachführsteuerung auf die Schwenkbeziehungsweise Drehantriebe einwirkt, sind entsprechende richtungssensitive, Helligkeitssensoren beispielhaft vorgesehen. Natürlich können auch Felder von Sensoren als Sensoren im Sinne der Erfindung eingesetzt werden.
Die Erfindung umfasst nicht nur eine Vorrichtung zur Energieerzeugung, sondern auch eine Energieerzeugungsanlage, insbesondere eine Photovoltaikanlage oder auch eine Absorberbeziehungsweise Kollektoranlage, welche mit einer Vorrichtung, wie beschrieben, ausgestattet ist. Dabei umfasst die Energieerzeugungsanlage auch eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung, wie beschrieben, für ein exaktes, positionsgenaues, stabiles, wartungsfreies Nachführen der Module nach dem Sonnenstand.
Die Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung mit nur einem Gründungsspieß;
Fig. 2 in einer weiteren Seitenansicht
(um 90° verdreht) eine weitere Seitenansicht der erfindungsge- mäßen rechten Vorrichtung;
Fig. 3, 6, 8 verschiedene Varianten des Gestells in einer vergößerten Ansicht nach der Erfindung;
Fig. 4, 5, 7 jeweils einen Teil der erfindungs- gemäßen Vorrichtung und
Fig. 9 in einer Ansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. Energieer- zeungsanlage.
In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 schematisch dargestellt. Im oberen Bereich der Zeichnung befindet sich der Modulträger 10, welcher die nicht gezeigten Module trägt. Der Modulträger 10 ist typischerweise rahmenartig ausgebildet und bildet eine Fläche von 6 x 10 m2 bis 8 x 12 m2 oder auch 10 x 15 m2. Daher ist der Modulträger rahmenartig ausgebildet und ausreichend stabil, um das erhebliche Gewicht, einschließlich der auftretenden Windlasten aufzunehmen und abzutragen.
Im Wesentlichen wird der Modulträger 10 gehalten von dem Gestell 5, welches sich unterhalb des Modulträgers anschließt und im unteren Bereich eine Grundplatte 50 aufweist. Die Grundplatte 50 ist, wie in Fig. 5 dargestellt, in Draufsicht im Wesentlichen dreieckig und trägt an ihren Ecken jeweils einen Fuß 51. In Fig. 5 sind die Füße 51 nicht gezeigt, hier sind nur die jeweiligen Anschlussflansche 55 angedeutet.
Die Vorrichtung wird über die Füße 51, die sich abspreizend von der Grundplatte 50 nach unten erstrecken, abgestützt. Die Füße 51 wiederum sind verbunden mit mehreren Gründungsspießen 2, die in das Erdreich hineingetrieben werden. Das in Fig. 1 gezeigt Ausführungsbeispiel zeigt nur einen Gründungsspieß 2 sowie einen Fuß 51, um die Anordnung übersichtlich zu halten, wobei gleichzeitig zu bemerken ist, dass der Gründungsspieß 2 hier nicht in das Erdreich eingebaut dargestellt ist, dies aber entsprechend im Anwendungsfall so zu verstehen ist.
Die Längserstreckung des Gründungsspießes 2 ist in Einbaustellung vertikal, durch Anschlussstücke 54 erfolgt eine Abwinke- lung auf die sich von der horizontal orientierten Grundplatte 50 nach unten wegspreizenden Füße 51.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass auf das Aushärten eines zu gießenden Betonfundamentes bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht gewartet werden muss. Es reicht aus, die Gründungsspieße in das Erdreich einzuschlagen oder einzudrehen und, wenn diese im richtigen Abstand gesetzt sind, hierauf dann das Gestell mit den unten vorstehenden Füßen zu setzen.
In Fig. 4 ist in einem vergößerten Detail der Anschlussbereich zwischen dem unteren Bereich des Fußes 51 und dem Gründungsspieß 2 gezeigt. Am oberen Ende des Gründungsspießes 2 befindet sich ein Teil einer gelenkigen Anordnung, zum Beispiel eine Pfanne, die der Aufnahme einer anderen Hälfte der gelenkigen Verbindung, zum Beispiel einer Halbkugel an der Unterseite des Fußes dient. Hierdurch können Höhenunterschiede entsprechend ausnivelliert oder Lagekorrekturen vorgenommen werden. Bei der Montage wird daher, nachdem die Gründungsspieße gesetzt sind, das Gestell auf die Gründungsspieße gesetzt und ausgerichtet und dann mit entsprechenden Flanschplatten angeschraubt. Somit entsteht eine fest Verbindung zwischen dem Gestell 5 und den Gründungsspießen 2. Danach wird der Modulträger 10 am Gestell anmontiert.
Der Fuß 51 schließt mit der Horizontalen einen spitzen Winkel ein, weswegen ein Anschlussstück 54 im unteren Bereich des Fußes 51 vorgesehen ist, um bei exakter Montage mit der horizontal orientierten Längsachse des Spießes zu fluchten. Die Abwinkelung des Fußes ist daher etwas oberhalb der Verbindungsstelle zwischen Fuß und Gründungsspieß.
Der schematische Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ergibt sich des Weiteren aus Fig. 2. In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne die Füße 51 und die Gründungsspieße 2 gezeigt. Das unterste Element ist hier die Grundplatte 50, die Teil des Gestelles 5 ist. Das Gestell 5 umfasst dabei zwei Lager, nämlich das Schwenklager 31 mit der horizontal orientierten Schwenkachse 3 sowie das Drehlager 41 für die vertikal orientierte Drehachse 4.
Aus dieser Anordnung resultiert eine bevorzugt rechtwinklige Orientierung der Schwenkachse 3 und der Drehachse 4 , was die Einstellbarkeit entsprechend erleichtert, worauf sich die Erfindung aber in keinster Weise beschränkt. Es ist natürlich möglich, jeden anderen Winkel zwischen der Schwenkachse 3 und der Drehachse 4 erfindungsgemäß zu realisieren.
Fig. 3 zeigt einen deutlich vergößerten Ausschnitt nach Fig. 2.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schwenklager 31 beziehungsweise das Drehlager 41 als verhältnismäßig groß und stabil ausgeführte Drehkränze realisiert sind, die an ihrem Umfang eine Verzahnung aufweisen, in die die jeweiligen Antriebe, der Schwenkantrieb 32 beziehungsweise der Drehantrieb 42 in daran angeordnete Schneckenwellen eingreifen können.
In Fig. 3 ist der schematische Aufbau des Gestells mit den beiden Lagern 41 und 31 schematisch dargestellt. Im oberen Bereich, unterhalb des Modulträgers 10, befindet sich das Schwenklager 31 mit der horizontal orientierten Schwenkachse 3. Hierzu ist der Modulträger 10 mit einem Schwenkgestell 30 verbunden, welcher einen Teil des Schwenklagers 31 trägt. Das andere Teil des Schwenklagers 31 befindet sich an dem Zwischenstück 53. Rechts, seitlich daran angeordnet befindet sich der Schwenkantrieb 32, die Schneckenachse verläuft vertikal. Der Drehkranz ist nur schematisch angedeutet, der Schneckenantrieb ist von dem Gehäuse verdeckt.
Das Schwenklager 31 stellt eine Verbindung her zwischen dem Modulträger 10 (beziehungsweise dem Schwenkgestell 30) und dem Zwischenstück 53, das heißt, an dem Zwischenstück 53 ist sowohl ein Teil des Schwenklagers 31 wie auch ein Teil des Drehlagers 41 vorgesehen. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Zwischenstück um die vertikal orientierte Drehachse 4 drehbar.
Das Zwischenstück 53 besitzt daher einen oberen Bereich, welcher zum Beispiel rechteckig geformt ist und die Lagerung des Schwenklagers 31 aufnimmt sowie einen bevorzugt zylindrischen, unteren Bereich, welcher über dem feststehenden Drehbock 52 angeordnet ist. Der Drehbock 52 ist verhältnismäßig stabil ausgeführt und besitzt am oberen Ende das Drehlager 41. Die Höhe des Drehbockes entspricht ungefähr dem halben Abstand zwischen der Grundplatte 50 und dem Modulträger 10. Es können natürlich, zum Beispiel aus statischen Gründen, auch andere Verhältnisse gewählt werden.
Im Inneren des Drehbockes 52 ist an zwei Querstreben 56 eine Stummelachse 43 gehalten, die Teil des Drehlagers 41 ist. Die Anordnung ist entsprechend stabil ausgeführt, da über das Drehlager 41, die Stummelachse 43 sowie die Querstreben 56 das gesamte Gewicht der Module mit dem Modulträger 10, dem Zwischenstück 53 und so weiter in den unteren Bereich des Gestelles 5 und somit in den Bereich der Gründungsspieße 2 abzuleiten ist. Die Anordnung ist aber so geschickt gewählt, dass dies nicht das Lager ist, in welchem auch der Antrieb angeordnet ist. Der Antrieb ist im unteren Bereich, unterhalb des Drehlagers 41 auf der Grundplatte 50 vorgesehen, auch hier ist ein entsprechender Drehkranz realisiert. Dabei ist zum Beispiel der Drehantrieb 42 auf der Grundplatte 50 fest angeordnet und hierzu rotatorisch beweglich der untere Flansch 57 des Zwischenstückes 53. An diesem Flansch ist auch zum Beispiel die Zahnung für den Schneckentrieb des Drehantriebes 42 vorgesehen.
Fig. 5 zeigt hierzu nur ein vergrößertes Detail der Grundplatte, bei welchem gut zu erkennen ist, dass es sich um eine im Wesentlichen dreieckige Anordnung handelt.
Das Drehlager 41 ist aufgrund des Gestelles 5 beziehungsweise dem Zwischenstück 53 gut verdeckt und daher vor Umwelteinflüssen geschützt.
Ein wesentlicher Vorzug der Erfindung liegt insbesondere darin, dass die beweglichen Teile beziehungsweise die Antriebe so angeordnet sind, dass diese leicht wartbar und erreichbar sind. Durch die funktionelle Entkopplung des Drehantriebes 42 und des Drehlagers 41 lastet nicht das gesamte Gewicht (hierbei ist natürlich auch noch die Windlast zu beachten) auf dem verhältnismäßig empfindlichen Motor, sondern es wird über das separat angeordnete Drehlager abgeleitet. Im Prinzip kann eine solche Anordnung in gleicher Weise auch für die Ausführung des Schwenklagers und des Schwenkantriebes realisiert werden.
In Fig. 6 ist das Gestell 5 der Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Energie durch Sonneneinstrahlung dargestellt. Wie auch zur Fig. 3 beschrieben wurde, besteht das Gestell 5 aus einem auf einer Grundplatte 50 angeordneten Drehbock 52 und einem auf dem Drehbock 52 drehbar gelagerten Zwischenstück 53, das den um ein Schwenklager 31 schwenkbaren Modulträger 10 trägt. An dem Drehbock 52 ist ein Drehlager 41 angeordnet, das aus einer Stummel- achse 43 und einem drehbaren Teil, das mit dem Zwischenstück 53 verbunden ist, besteht. Vorteilhafterweise besitzt die Stummelachse 43 ein Kugellager.
Die Stummelachse 43 ist in Querstreben 56 des Drehbocks 52. gelagert. Vorteilhafterweise weist zumindest eine der Streben 56 eine rechteckige Aussparung 60 (sh. Fig. 7) auf, so dass die Stummelachse 43 lagefixiert gehalten ist. Die Aussparung 60 kann auch jede von einem Kreis abweichende Form aufweisen. Dies gewährleistet eine verdrehsichere Lagerung. Die Stummelachse 43 ist in der Aussparung 60 formschlüssig gehalten. Zur besseren Lagefixierung ist eine zweite Querstrebe 56 vorgesehen, die unterhalb der ersten Querstrebe 56 angeordnet ist und eine weitere Aussparung 61 aufweist. Durch diese zweite Lagerung ist ein Verkippen der Stummelachse 43 verhindert. Die Querstrebe ist hierbei scheibenartig (mit Öffnungen) ausgebildet.
Zur stabileren Abstützung des Schwenkgestelles, das in Fig. 6 nicht gezeigt ist, stehen im spitzen Winkel bezogen auf die Längsachse des Zwischenstückes 53 an diesem dimetral zueinander angeordnete Haltestreben 58 ab. An den jeweiligen, dem Zwischenstück abgewandten Enden bilden mit der Tragplatte 59 eine gemeinsame Ebene, um in geschickter Weise das Schwenkgestell zu unterstützen.
Wie in Fig. 7 dargestellt ist, besteht die Querstrebe 56 aus kreisförmigen Platten, die in zwei verschiedenen Ebenen im Drehbock 52 angeordnet sind. Diese sind vorteilhafterweise durch Verschweißen und dergleichen am Drehbock 52 fixiert. In einer nicht dargestellten Ausführung bestehen die Streben aus je einer, den Drehbock 52 durchdringenden Leiste, die ebenfalls durch Anschweißen oder durch Einlegen in radial am Drehbock 52 angeordneten Schlitzen gelagert sein können. Der Drehbock 52 ist mit der Grundplatte 50 fest verbunden. An dem Zwischenstück 53 sind Kaltestreben b8 angeordnet, die mit einer an dem Zwischenstück 53 angeordneten Tragplatte 59 in einer Ebene fluchten. Auf dieser Tragplatte 59 sowie auf den oberen Enden der Haltestreben 58 sind Lager 33 zur Aufnahme des Schwenkgestelles 31, das zum Schwenken des Modulträgers 10 um eine im Wesentlichen horizontale Schwenkachse 3 vorgesehen ist, angeordnet.
Auf der Grundplatte 50 des Gestells 5 ist der Drehantrieb 42 angeordnet. Dieser besteht aus einer um eine horizontale Achse drehbar gelagerten von einem Motor angetriebenen Schneckenwelle, die beispielsweise einen an der Unterkante des Zwischenstücks 53 vorgesehenen Zahnkranz kämmt. Die Lage des Schneckengetriebes 44 kann nach einer weiteren Ausführung auch vertikal ausgerichtet sein. In diesem Fall ist der Zahnkranz, der mit dem Schneckengetriebe 44 zusammenwirkt, am äußeren Umfang des Zwischenstückes 53 angeordnet. Nach einer weiteren denkbaren Anordnung ist es auch möglich, den Zahnkranz an der Innenwandung des zylindrischen Teils des Zwischenstücks 53 vorzusehen und die Schneckenwelle zwischen Drehbock 52 und Zwischenstück 53 anzuordnen. In allen Fällen wirkt auf den Drehantrieb 42 kein oder nur ein geringes Gewicht des Modulträgers 10. Es ist deshalb möglich, einen relativ leicht gebauten Drehantrieb 42 für die Vorrichtung 1 zu verwenden, als es notwendig wäre, wenn das gesamte Gewicht auf dem Drehantrieb 42 selbst lastet. Auf diese Weise lassen sich die Herstellkosten verringern.
In Fig. 8 ist das Gestell 5 perspektivisch dargestellt. Am unteren Ende des Zwischenstücks 53 ist ein Flansch 57 vorgesehen, der den Zahnkranz für den Drehantrieb 42 trägt. Am oberen Ende des Zwischenstücks 53 ist eine Tragplatte 59 vorgesehen, die die Lager 33 zur Lagerung des Schwenkgestelles 31 trägt. Weitere Lager 33 sind an den Haltestreben 58 vorgesehen. Das Schwenkgestell 31 besteht dabei ebenfalls aus einem Rohrabschnitt, das erhebliche Länge (z. B. ca. 6 m bis über 12 m) aufweist. Es unterstützt den Modulträger 10 auf seiner gesamten Länge beziehungsweise Breite. Die Ausgestaltung des Schwenkgestelles als Rohr hat wieder statische Vorteile bei verhältnismäßig günstigen Materialkosten. Endseitig ist das rohrartige Schwenkgestell durch Drehzapfen 300 tragende Platten verschlossen. Auf den Drehzapfen 300 stützen sich entsprechende Lager, z. B. Kugellager ab, die eine gelenkige Verbindung mit dem Modulträger 10 herstellen.
Die Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Energieerzeugung durch Sonneneinstrahlung. Das den Modulträger 10 tragende Gestell 5 stützt sich über Füße 51 auf einem Fundament 7 ab. In diesem Ausführungsbeispiel ist z. B. ein Betonfundament gezeigt, typische Maße eines solchen Betonfundamendes ist 8 x 8 m. Das mit dem Modulträger 10 verbundene Zwischenstück 53 ist auf dem Drehlager 41 verdrehbar gelagert, welches sich wiederum auf dem Drehbock 52 abstützt. Auf der Tragplatte 59 des Zwischenstücks 53 ist das Schwenkgestell 31 angeordnet. An diesem Schwenkgestell 31 ist der Modulträger 10 angeordnet. Außerhalb der Drehachse ist in einem Abstand ein Spindelantrieb 34 vorgesehen, der sich über ein Traggestell 35 gegen das Gestell 5, insbesondere das Zwischenstück 53 abstützt. Je größer der Abstand des Spindelantriebs 34 zur Schwenkachse 3 des Modulträgers 10, umso leichter und exakter läßt sich der Modulträger 10 in seiner Lage verschwenken. Je weiter jedoch der Spindelantrieb 34 von der Schwenkachse 3 entfernt ist, desto länger muss er ausgeführt werden. Es wird deshalb ein optimaler Abstand zur Schwenkachse 3 gewählt, der eine ausreichende Verschwenkbarkeit bei einer angemessenen Länge der Spindel zuläßt.
Vorteilhafterweise ist an dem Schwenk- als auch an dem Drehantrieb 32, 42 je ein Motor 45, 46 angeordnet, der von einer Steuerung 8 gesteuert wird. Über einen Sensor 9, der auf dem Modulträger 10 vorgesehen ist, wird der Lichteinfall gemessen. Sobald der Lichteinfall nicht mehr optimal ist, wird der Modulträger 10 dem Sonnenstand nachgeführt.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes .
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.

Claims

Patentansprüche;
1. Vorrichtung zur Energieerzeugung durch Sonneneinstrahlung, wobei ein ein oder mehrere Modul/e, insbesondere Energieerzeugungsmodul/e tragender Modulträger (10) um eine Schwenkachse ( 3 ) verschwenkbar und auf einem Drehlager (41) um eine Drehachse (4) drehbar gelagert ist und zumindest ein Drehantrieb (42) für das Verdrehen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass Drehlager (41) und Drehantrieb (42) voneinander räumlich und/oder funktional derart entkoppelt sind, dass zumindest nicht das gesamte Gewicht des/der Modul/e und des Modulträgers (10) auf dem Drehantrieb (42) lastet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Gewicht des Modulträgers (10) und des/der Modul/e über das Drehlager (41) abgeleitet wird.
3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gestell (5) vorgesehen ist, das zumindest einen feststehenden Dreh- bock (52) und ein Zwischenstück (53) aufweist, wobei das Zwischenstück (53) den Modulträger (10) trägt und gegenüber dem Drehbock (52) drehbar ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Drehbock (52) und Zwischenstück (53) das Drehlager (41) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über das Drehlager (41) das Gewicht der Module mit dem Modulträger (10) von dem Zwischenstück (53) in den unteren feststehenden Bereich des Gestells (5) bzw. den Drehbock abgeleitet wird.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Drehlager (41) und das Gewicht der Module mit dem Modulträger (10) von mehreren Drehlagern abgeleitet wird.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb
(42) eines der Drehlager (41) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehlager (41) aus einem feststehenden Teil - einer Stummelachse
(43) - , das insbesondere mit dem Drehbock (52) und einem gegenüber dem feststehenden Teil drehbaren Teil, das insbesondere mit dem Zwischenstück (53) verbunden ist, besteht.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehbock (52) rohrartig ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehbock (52) Querstreben (56) aufweist, in denen die Stummelachse (43) gegen Verdrehen gesichert gelagert ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehlager
(41) als Kugellager ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb
(42) an dem Modulträger (10) oder dem Zwischenstück (53) angreift.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (42) seitlich an dem Modulträger (10) oder Zwischenstück (53) angreift.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (42) ober- oder unterhalb des Drehlagers (41) an dem Modulträger (10) oder Zwischenstück (53) angreift.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (42) einen Motor (45) und ein Getriebe für den Antrieb des Zwischenstücks (53) aufweist, und der Motor (45) bei der Drehbewegung ortsfest ist.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Ketten-, Zahnrad- und/oder Schneckengetriebe (44).
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (42) an dem unteren, feststehenden Bereich des Gestells (5), insbesondere auf einer Grundplatte (50) des Gestells (5) angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Modulträger (10) oder Zwischenstück (53) ein Drehkranz vorgesehen ist.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkranz am Umfang oder an der oberen und/oder unteren Kante des Modulträgers (10) oder Zwischenstücks (53) angeordnet ist und/oder an dem Drehkranz das Schneckengetriebe (44) angreift.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulträger auf einem um die Schwenkachse drehbaren Schwenkgestell (30) angeordnet ist.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Zwischenstück (53) seitlich mindestens ein abstehender, das Schwenkgestell (30) stützender Haltestrebe (58) angeordnet ist.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (53) den Drehbock (52) übergreift.
23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (53) in dem Drehbock (52) gelagert ist.
24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehlager (41) vom Zwischenstück (53) verdeckt ist.
25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (53) röhr- oder hülsenartig ausgebildet ist, unten offen ist und oben mit einer Tragplatte (59) ausgestattet ist.
26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Drehachse (4) und Schwenkachse (3) rechtwinklig zueinander orientiert sind.
27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (4) bevorzugt vertikal orientiert ist.
28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Vorrichtung (1) über ein oder mehrere Gründungsspieße (2) abstützt.
29. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (5) insbesondere die Grundplatte (50) durch Füße (51) mit den Gründungsspießen (2) verbunden ist.
30. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gründungsspieß (2) im unteren Bereich spitz auslaufend ist.
31. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gründungs- spieß (2) tief im Erdreich einbringbar ist.
32. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet: durch eine gelenkige aber festlegbare Verbindung des Gründungsspießes (2) mit dem Fuß (51).
33. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (50) im Wesentlichen dreieckig ist und in den Ecken jeweils die Füße (51) angeordnet sind.
34. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fuß (51) unten ein abgewinkeltes Anschlussstück (54) besitzt.
35. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussstück (54) derart ausgebildet ist, dass eine gelenkige, aber festlegbare Verbindung mit dem Gründungsspieß (2) ermöglicht ist.
36. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) das Gestell (5) in einem oberen Bereich das die Schwenkachse (3) bildende Schwenklager (31) und das die Drehachse (4) bildende Drehlager (41) trägt und im unteren Bereich eine Verbindung mit den Gründungsspießen (2) aufweist.
37. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontale Schwenkachse ( 3 ) gebildet ist von einem in einem Schwenkgestell (30) gelagerten Schwenklager (31) welches sich auf einem Gestell (5) abstützt und an dem Schwenkgestell (30) ein Schwenkantrieb (32) vorgesehen ist.
38. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verschwenken des Modulträgers (10) ein Schwenkantrieb (32), wie ein Spindel- oder Schneckenradantrieb (34) vorgesehen ist.
39. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkgestell (30) im Wesentlichen gebildet ist von einem Rohrabschnitt, der an seinen jeweiligen Enden einen Drehzapfen aufweist und der Drehzapfen das Schwenklager (31) trägt.
40. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Schwenklager
(31) ein insbesondere staubdichtes Kugellager vorgesehen ist.
41. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schwenkantrieb (32) über ein Traggestell (35) am oberen Teil des Gestells (5) abstützt.
42. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggestell (35) am Zwischenstück befestigt ist.
43. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Sonne zugewandten Module mit der Ebene des Modulträgers (10) einen spitzen Winkel einschließen.
44. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Sonne zugewandte Modulfläche des/der Module mindestens 100 m2, insbesondere mindestens 130 m2 beträgt.
45. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis (V) von Modulfläche zur Querschnittsfläche des Gestells größer 100, insbesondere größer 200, insbesondere bevorzugt mindestens 400 ist.
46. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul, insbesondere das Energieerzeugungsmodul als Solar- bzw. Photovoltaikmodul ausgebildet ist, oder als Modul ein Spiegel oder Absorber vorgesehen ist.
47. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul aus einer oder mehreren Solarzelle/n beziehungsweise Konzentrationszelle/n besteht.
48. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nachführsteuerung (8) vorgesehen ist, die derart auf dem Schwenkbzw. Drehantrieb (32, 42) wirkt, damit die Module möglichst optimal zur eintreffenden Sonnenstrahlung orientiert sind.
49. Energieerzeugungsanlage, insbesondere Photovoltaikanlage mit einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
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