CH705633A1 - Solaranlage. - Google Patents

Solaranlage. Download PDF

Info

Publication number
CH705633A1
CH705633A1 CH01607/11A CH16072011A CH705633A1 CH 705633 A1 CH705633 A1 CH 705633A1 CH 01607/11 A CH01607/11 A CH 01607/11A CH 16072011 A CH16072011 A CH 16072011A CH 705633 A1 CH705633 A1 CH 705633A1
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
photovoltaic
module
support
module carrier
photovoltaic modules
Prior art date
Application number
CH01607/11A
Other languages
English (en)
Inventor
Arthur R Buechel
Prof Dr Franz Baumgartner
Roland Bartholet
Original Assignee
Solar Wings Ag
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 Solar Wings Ag filed Critical Solar Wings Ag
Priority to CH01607/11A priority Critical patent/CH705633A1/de
Priority to PCT/CH2012/000227 priority patent/WO2013044404A1/de
Publication of CH705633A1 publication Critical patent/CH705633A1/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • H02S30/20Collapsible or foldable PV modules
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/10Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/50Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules comprising elongate non-rigid elements, e.g. straps, wires or ropes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/70Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules with means for adjusting the final position or orientation of supporting elements in relation to each other or to a mounting surface; with means for compensating mounting tolerances
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/425Horizontal axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/20Cleaning; Removing snow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/40Preventing corrosion; Protecting against dirt or contamination
    • F24S40/44Draining rainwater or condensation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/10Supporting structures directly fixed to the ground
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/23Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/10Cleaning arrangements
    • H02S40/12Means for removing snow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10Special components
    • F24S2030/16Hinged elements; Pin connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10Special components
    • F24S2030/18Load balancing means, e.g. use of counter-weights
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Eine Photovoltaikanlage besitzt eine Mehrzahl von in einem Abstand zueinander angeordneten Solarmodulen (11). Die Anlage ist mit einer Einrichtung (27) ausgerüstet, um das Regenwasser abzuführen und erlaubt, den Anstellwinkel (29, 31) der Solarmodule (11) steil zu stellen, um ein Schneeabrutschen zu gewährleisten.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Photovoltaikanlage mit einer Mehrzahl in einem Abstand zueinander angeordneter Solarmodule.
Stand der Technik
[0002] Photovoltaik-Module werden heute üblicherweise auf Dächern von Gebäuden oder auf Gestellen in Freilandanlagen montiert. Ein breites Sortiment von verschiedenen Lösungsansätzen ist verfügbar. Auch gibt es Konzepte, um Car Ports mit Solarmodulen auszurüsten. In diesem Falle werden - wie bei Dächern auf Gebäuden - auf die Oberseite des Car Port Daches die Module montiert. Ein anderer Ansatz ist eine Leichtbauweise, bei der die Module (oder Modulträger auf denen die Module montiert sind) an Seilen befestigt und nachgeführt werden. Diese Lösung hat den Vorteil, dass bei geringem Materialeinsatz zur Errichtung der Anlage eine Doppelnutzung der Fläche unter den Solarmodulen möglich ist. Die Doppelnutzung wird allerdings durch den Umstand eingeschränkt, dass im Winter eine Eiszapfenbildung an den Modulen oder den Modulträgern und ein Undefiniertes Abrutschen grösserer Schneemengen auftreten kann, was die Nutzungsarten unter der Solaranlage einschränkt.
Aufgabe der Erfindung
[0003] Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Solaranlage in Leichtbauweise bereitzustellen, bei der eine Nutzung der Fläche unter den Solarmodulen oder Modulträgern ohne die Einschränkungen durch Eiszapfenbildung oder das Abrutschen von grösseren Schneemengen gewährleistet ist. Im Weiteren kann mit der Erfindung optional zusätzlich der jährliche Energieertrag gesteigert werden durch eine optimale saisonale Winkelausrichtung der Solarmodule (bei Südanordnung) oder eine optimale Tageszeit-bezogenen Ausrichtung (bei Ost-West Anordnung) der Solarmodule auf den Modulträgern.
Beschreibung:
[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine Photovoltaikanlage nach Anspruch 1.
[0005] Insbesondere handelt es sich dabei um eine Photovoltaikanlage mit einer Mehrzahl von in einem Abstand zueinander angeordneten Modulträgern, auf denen Photovoltaikmodule befestigt sind. Der Anstellwinkel der Photovoltaikmodule relativ zur Horizontalebene ist veränderbar. Er kann im Normalbetrieb 0 bis 40 Grad, insbesondere 5 bis 35 Grad betragen (Normalbetrieb-Stellung) und beträgt, um ein Abrutschen von Schnee zu bewirken, mindestens 20 Grad, vorzugweise mehr als 30 Grad, besonders bevorzugt mehr als 45 Grad (Schneeabwurf-Stellung). Die Einstellung des Anstellwinkels der Photovoltaikmodule kann durch eine Dreh- oder Kippbewegung oder eine Kombination aus Dreh- und Kippbewegung erfolgen. Zudem ist eine Auffangeinrichtung (insbesondere eine Rinne oder Traufe) vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, von den Photovoltaikmodulen oder den Modulträgern ablaufendes Regenwasser oder Schnee aufzufangen und kontrolliert abzuführen. Unter anderem wird durch das Vorhandensein einer solchen Auffangeinrichtung für Regenwasser vermieden, dass es zu einer Eiszapfenbildung kommt.
[0006] Nachfolgend werden Ausgestaltungsformen der Erfindung beschrieben. Die in diesem Zusammenhang erwähnten Merkmale seien (individuell) als bevorzugte Merkmale zu betrachten, die einzeln oder in beliebiger Kombination verwirklicht sein können, vorausgesetzt sie schliessen sich nicht gegenseitig aus.
[0007] Der Anstellwinkel der Photovoltaikmodule relativ zur Horizontalebene ist vorzugsweise veränderbar, wodurch die Photovoltaikmodule mindestens zwei (Normalbetrieb-Stellung und Schneeabwurf-Stellung), optional auch mehrere verschiedene Stellungen einnehmen können. Dadurch wird optional zusätzlich eine optimale Ausrichtung der Photovoltaikmodule relativ zur Sonneneinstrahlung und somit eine Optimierung des Energieertrags ermöglicht.
[0008] Wenn von der Ausrichtung eines Photovoltaikmoduls die Rede ist, dann ist - soweit nichts anderes erwähnt ist - die Ausrichtung der durch die Oberfläche des Photovoltaikmoduls definierten Ebene gemeint. Der Anstellwinkel ist demnach der Winkel zwischen dieser Ebene und der Horizontalebene. Eine Ausnahme stellen die Bezugnahmen auf die Ausrichtung der Photovoltaikmodule relativ zu einer Himmelsrichtung (Nord, Süd, Ost, West) bzw. zur Sonneneinstrahlung dar. Hier ist natürlich gemeint, dass die Oberfläche des Photovoltaikmoduls der entsprechenden Himmelsrichtung zugewandt ist.
[0009] Die Modulträger sind auf einem Support angeordnet. Seil-basierte Photovoltaikanlagen sind hierbei von besonderem Interesse im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung. Deshalb ist der Support vorzugsweise durch zwei oder mehrere Tragseile gebildet, wobei die Tragseile zweckmässigerweise an Masten oder Gebäuden befestigt sind. Die Modulträger sind auf den zwei einander gegenüberliegenden Seiten an jeweils einem Tragseil befestigt. Zusätzlich kann in der Mitte, auf einer Seite oder beiden Seiten, je ein Zugseil oder ein anderer Betätigungsmechanismus vorgesehen sein, der eine Einstellung des Anstellwinkels der Modulträger erlaubt. Ist der Support durch mehr als zwei im Wesentlichen parallele Tragseile gebildet, und weist die Photovoltaikanlage somit mehrere Reihen von Modulträgern auf, so können die Tragseile (mit Ausnahme der äusseren bzw. randständigen Tragseile) doppelt genutzt werden. Sie können dann jeweils zur Befestigung von Modulträgern von zwei benachbarten Reihen dienen. Entsprechend kann für benachbarte Reihen von Modulträgern jeweils eine gemeinsame Antriebsmechanik bzw. ein gemeinsamer Betätigungsmechanismus vorgesehen sein. Der Abstand der Photovoltaikmodule vom Boden ist zweckmässigerweise der Nutzungsart der Fläche unter den Modulträger angepasst und kann bis zu 10 Metern bis in Spezialfällen auch mehr betragen. Der Abstand beträgt bevorzugterweise 2.5 Meter bis 6 Meter. Die Tragseile sind an 2 Endpunkten befestigt. Für längere Anordnungen werden Zwischenstützen im Abstand zwischen 3 und 70 m verwendet, je nach Nutzungsart und dem erwünschten maximalen Seildurchhang und der maximalen Tragseilvorspannung in der betreffenden Anwendung. Zwischenstützenabstände betragen bevorzugterweise 4 Meter bis 55 Meter.
[0010] Da diese Einrichtung verhindert, dass sich grosse Schneemengen ansammeln können, ist es möglich, die Photovoltaikanlage in Leichtbauweise zu realisieren. Die Photovoltaikanlage kann also auf geringere Traglasten ausgelegt werden, als dies durch den regionalen Schneefall angezeigt wäre. Daher kann die Auslegung der zusätzlichen Traglast für Schnee pro Quadratmeter der Modulträgerfläche auf einen Teil von weniger als 80%, vorzugsweise weniger als 60%, besonders bevorzugt weniger als 50% der Regions-bezogenen Schneelastnormen erfolgen.
[0011] Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist die Auffangeinrichtung dazu ausgebildet, von den Photovoltaikmodulen oder den Modulträgern ablaufendes oder abrutschendes Material wie Regenwasser oder Schnee nicht nur aufzufangen, sondern auch abzuleiten und zwar mit Vorteil entlang seiner Längsachse. Zu diesem Zweck kann die Auffangeinrichtung einen Kanal bilden, beispielsweise in der Form einer Rinne. Das in die Auffangeinrichtung gelangende Wasser wird mittels der Auffangeinrichtung z.B. zum Rand oder zur Mitte der Photovoltaikanlage hin transportiert, wo es bei Bedarf zusätzlich durch eine Leitung nach unten geführt werden kann.
[0012] Allgemein ausgedrückt ist die Auffangeinrichtung so ausgestaltet, dass das Wasser zu einem oder mehreren Punkten der Auffangeinrichtung (insbesondere zu einem oder zu beiden Enden der Auffangeinrichtung) hin fliesst und dort zum Beispiel in einem Rohr aus der Auffangeinrichtung abgeführt werden kann, wodurch ein Überlaufen im Bereich der Längsseiten der Auffangeinrichtung verhindert ist. Ist das Fassungsvermögen der Auffangeinrichtung ausreichend, kann diese im Wesentlichen horizontal ausgerichtet sein. Um den Wasserabtransport zu beschleunigen, kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Auffangeinrichtung gegenüber der Horizontalebene geneigt ausgebildet ist. So kann in die Auffangeinrichtung gelangendes Material wie Regenwasser oder Schmelzwasser leichter entlang der Auffangeinrichtung ablaufen.
[0013] Jedem Modulträger mit Photovoltaikmodulen ist mindestens eine Auffangeinrichtung für das ablaufende Wasser zugeordnet. Die Auffangeinrichtungen können an den Modulträgern oder unabhängig von den Modulträgern montiert sein. Zweckmässigerweise verläuft die Auffangeinrichtung jeweils entlang des unteren Endes bzw. entlang der unteren Seite des zugehörigen Modulträgers und/oder Photovoltaikmoduls und kann so das vom Modulträger bzw. vom Photovoltaikmodul ablaufende Wasser auffangen. Zweckmässigerweise erstreckt sich die Auffangeinrichtung dazu im Wesentlichen über die gesamte Länge der genannten unteren Seite.
[0014] Gemäss einer Ausführungsvariante sind die Modulträger beweglich am Support befestigt. Einerseits können die Modulträger drehbar bzw. schwenkbar mit dem Support verbunden sein, um den Anstellwinkel der Photovoltaikmodule einzustellen. Anderseits kann es zweckmässig sein, wenn die Modulträger (oder Teile davon) entlang des Supports bewegbar oder verschiebbar ausgebildet sind, um eine Änderung des Modulanstellwinkels zu bewirken. Die Bewegung der Modulträger wird durch einen oder mehrere Antriebe bewirkt, wobei die Modulträger auch gekoppelt sein können, zum Beispiel durch ein zwischen den Modulträgern verlaufendes Seil.
[0015] Dies ermöglicht es, dass die Modulträger bei Schneefall so bewegt werden können, dass die Photovoltaikmodule sich in einem steilen Anstellwinkel (Schneeabwurfstellung) gegenüber der Horizontalen befinden und dadurch ein laufendes Abrutschen des auftretenden Schneebeschlags gewährleistet ist. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn eine Steuerung vorgesehen ist, die den Antrieb so steuert, dass die Modulträger zuverlässig bei Schneefall in eine Winkelstellung von mehr als 20 Grad, besser mehr als 30 Grad und besonders bevorzugt mehr als 45 Grad relativ zur Horizontalebene gebracht werden.
[0016] Nach einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante mit einer Ost-West Ausrichtung der Photovoltaikmodule besitzt der Modulträger eine vorzugsweise symmetrische Anordnung, bei der ein Trägerelement (die eine Modulträgerseite) mit Photovoltaikmodulen in Westrichtung und ein Trägerelement (die andere Modulträgerseite) mit Photovoltaikmodulen in Ostrichtung gerichtet ist. In der Mitte sind die Trägerelemente mit einem Gelenk gekoppelt. An einem Ende ist der Modulträger über ein Verbindungsmittel zweiter Art (zweites Verbindungsmittel) fest, insbesondere nicht verschiebbar, mit dem Support verbunden, wobei das Verbindungsmittel ein Gelenk aufweist, wodurch eine Drehbewegung bzw. ein Verschwenken des einen Trägerelements relativ zum Support ermöglicht ist. Am anderen Ende ist der Modulträger über ein Verbindungsmittel erster Art (erstes Verbindungsmittel) verschiebbar mit dem Support verbunden, wobei das Verbindungsmittel ebenfalls ein Gelenk aufweist, wodurch eine Drehbewegung bzw. ein Verschwenken des anderen Trägerelements relativ zum Support ermöglicht ist. Durch die Verschiebung wird eine Veränderung des Anstellwinkels der Module bewirkt.
[0017] Bei einer weiteren Ausgestaltungsvariante in Süd-Ausrichtung der Photovoltaikmodule weist der Modulträger ein Trägerelement (die eine Modulträgerseite) mit Photovoltaikmodulen in Südausrichtung auf. Dies gilt für die nördliche Hemisphäre, in der südlichen Hemisphäre wäre das Photovoltaikmodul natürlich nach Norden ausgerichtet. Die Konstruktion ist analog zur oben beschriebenen Variante für die Ost-West-Ausrichtung, mit dem Unterschied, dass eines der Trägerelemente (die andere Modulträgerseite) durch eine Verbindung (zum Beispiel eine Verbindungsstrebe) ohne Photovoltaikmodul ersetzt ist. Die genannte Verbindung ist also über ein Gelenk mit dem Trägerelement gekoppelt und über ein Verbindungsmittel (erster oder zweiter Art) mit dem Support verbunden, was analog zur Variante mit zwei Trägerelementen eine Verschiebung und damit eine Veränderung des Anstellwinkels erlaubt.
[0018] Es gibt diverse Varianten bei denen die Modulträger in die Höhe geklappt werden. Alternativ ist es auch möglich, dass die Modulträger relativ zum Support nach unten geneigt sind und durch eine Verschiebung des Gleitelements (bzw. des ersten Verbindungsmittels) einen steileren Winkel einnehmen, bzw. nach unten zusammengeklappt werden können. Diese Variante ist im Falle von Schnee sinnvoll, bietet aber alternativ auch in wüstenähnlichen Gebieten den Vorteil, dass bei einem Sandsturm die Module sich gegenseitig vor den Sandpartikeln oder Verschmutzung durch Staub zu schützen.
[0019] Da in Wüstengebieten keine Auffangeinrichtung benötigt wird, sei deshalb auch allgemein eine Photovoltaikanlage mit einer Mehrzahl von in einem Abstand zueinander auf einem Support angeordneten Modulträgern mit Photovoltaikmodulen offenbart. Bei dieser Photovoltaikanlage sind mindestens zwei Anstellwinkel der Photovoltaikmodule relativ zur Horizontalebene einstellbar, wobei eine Stellung (Normalbetrieb-Stellung) mit einen Anstellwinkel von 0 bis 40 Grad einstellbar ist. Alternativ oder zusätzlich zum Vorhandensein einer Auffangeinrichtung kann diese Photovoltaikanlage so ausgebildet sein, dass die Modulträger und die darauf angeordneten Photovoltaikmodule relativ zum Support nach unten geneigt (oder neigbar) sind und gegeneinander zusammenschiebbar sind bis die Photovoltaikmodule in einem Winkel (Zwischenwinkel) von 0 bis 30 Grad, vorzugsweise 0 bis 20 Grad und insbesondere 0 bis 10 Grad relativ zueinander angeordnet sind (Schutz-Stellung). So ist die Oberfläche eines Photovoltaikmoduls jeweils dem benachbarten Modulträger oder Photovoltaikmodul zugeneigt bzw. zugewandt und damit vor Umwelteinflüssen geschützt.
[0020] Der Modulträger kann eine Montagehalterung und ein mit der Montagehalterung verbundenes mit mehreren parallelen Krümmungen versehenes Blech (insbesondere ein Trapezblech) aufweisen, auf dem die Photovoltaikmodule montiert sind. Die Krümmungen verlaufen zweckmässigerweise im Wesentlichen parallel zueinander und zum zugehörigen Photovoltaikmodul.
[0021] Zusätzlich kann eine (von einer Seite zur gegenüberliegenden Seite) über die Photovoltaikmoduloberfläche bewegbare Reinigungseinrichtung vorgesehen sein, um Material von der Photovoltaikmoduloberfläche zu wischen. Diese kann zum Beispiel die Form einer rotierenden Putzrolle aufweisen.
[0022] Optional kann die Solaranlage mit einer De-Icing Einrichtung bzw. mit Enteisungsmitteln ausgerüstet sein. Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltungsform sind Teile der Photovoltaikanlage beheizbar. Dies dient zum teilweisen oder vollständigen Schmelzen von auf die Photovoltaikanlage gelangendem Material wie Schnee oder Eis. Vorzugsweise sind hierbei die Photovoltaikmodule und/oder die Auffangeinrichtung beheizbar. Die Photovoltaikmodule können beispielsweise kurzzeitig geheizt werden, indem ein Strom durch die Solarzellenstränge geleitet wird, der eine Verlustleistung erzeugt. Alternativ könnte auch eine auf die Module aufgebrachte Widerstandsdrahtheizung oder eine elektrisch leitende Schicht auf den Photovoltaikmodulen zur Heizung bzw. zur Enteisung eingesetzt werden. Mit diesem Verfahren wird ein Wasserfilm zwischen den Modulen und der Schneeschicht auf den Modulen erzeugt, der ein Abrutschen auch bei flacheren Anstellwinkeln von weniger als 40° gegenüber der Horizontalebene gewährleistet.
[0023] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren anhand eines Anwendungsbeispiels im Detail beschrieben. Dabei sind in den Figuren für gleiche Teile jeweils gleiche Bezugsziffern verwendet. Es zeigt: <tb>Fig. 1<sep>eine Seitenansicht einer Seil-basierten Photovoltaikanlage mit Modulträgern auf welchen Solarmodule montiert sind (Blickrichtung quer zu den Tragseilen). <tb>Fig. 2<sep>eine weitere Seitenansicht der Seil-basierten Photovoltaikanlage (Blickrichtung entlang der Tragseile); <tb>Fig. 3<sep>eine symmetrische Modulträgeranordnung mit den Photovoltaikmodulen in zwei Positionen nach oben geneigt; <tb>Fig. 4<sep>eine einseitige Modulträgeranordnung mit den Photovoltaikmodulen in zwei Positionen nach oben geneigt; und <tb>Fig. 5<sep>eine symmetrische Modulträgeranordnung mit den Photovoltaikmodulen in zwei Positionen nach unten geneigt.
[0024] Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Seil-basierten Photovoltaikanlage mit Abspannungsstützen 25 sowie einem Tragseil 21, auf dem die Modulträger 13 mit Photovoltaikmodulen 11 montiert sind. Die Breite der Modulträger 13 ist typischerweise 0.8 Meter bis 1.7 Meter, kann aber auch, je nach Wunsch des Kunden, schmaler oder breiter gestaltet sein. Der Modulträger 13 kann zum Beispiel mit einem Trapezblech (vgl. Nr. 15 in Fig. 3) gebildet werden und ist mit einer Traufe oder Regenrinne 27 ausgerüstet, um das Regenwasser von den Photovoltaikmodulen 11 und vom Modulträger 13 kontrolliert abzuführen. Dabei kann die Regenrinne 27 auch durch die letzte bzw. unterste Sicke des Trapezbleches, welches Teil des Modulträgers 13 ist, gebildet werden.
[0025] Fig. 2 zeigt schematisch eine weitere Seitenansicht einer Seil-basierten Photovoltaikanlage mit Abspannungsstützen 25 sowie einer Tragseilbefestigung 37 für die Tragseile in der Form einer Klemmeinrichtung. Weiterhin ist ein Modulträger 13 bzw. die Montagehalterung 17 für das Trapezblech dargestellt, auf denen die Photovoltaikmodule montiert sind. Die Länge der Modulträger 13 ist typischerweise 3 Meter bis 8 Meter, kann aber auch, je nach dem Wunsch des Kunden, länger oder kürzer gestaltet sein. Der Modulträger 13 weist eine Neigung 35 von etwa 2 Grad gegenüber der Horizontalebene auf, damit das Traufwasser besser abgeführt werden kann. Ein Antrieb 39 an den Abspannungsstützen 25 dient zur Betätigung eines Zugseils (vgl. Nr.23 in Fig.3) zur Einstellung des Anstellwinkels der Photovoltaikmodule auf den Modulträgern 13. Der Antrieb kann zum Beispiel aus einem Elektromotor mit Spindelantrieb bestehen.
[0026] Fig. 3 zeigt den beweglichen Modulträger 13 unter flachem Anstellwinkel 29 und in einer Stellung mit steilem Anstellwinkel 31. Der Modulträger 13 ist auf einer Seite über ein (zweites) Verbindungsmittel 33 drehbar mit dem Tragseil 21 verbunden. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Modulträger 13 über ein (erstes) Verbindungsmittel 32 verschiebbar am Tragseil 21 befestigt, wobei das Verbindungsmittel 32 im vorliegenden Beispiel eine Gleitschiene 19 aufweist, die wiederum mit dem Zugseil 23 verbunden ist. Durch eine Bewegung des Zugseils 23 bewegt sich die Gleitschiene 19 auf dem Tragseil 21 und der flache Anstellwinkel 29 ändert sich in einen steilen Anstellwinkel 31, so dass ein zuverlässiges Abrutschen des Schnees von der Oberfläche des Photovoltaikmoduls 11 gewährleistet ist. Die Bewegung des Zugseils 23 wird von einem Antrieb 39, der an einer der Abspannstützen 25 montiert ist, erzeugt. Das Zugseil 23 ist vorgespannt, was durch einen weiteren Antrieb 39 an der anderen Stützenseite geschehen kann. Die Vorspannung kann aber auch durch eine Gewichtskraft oder durch eine Federkraft, am dem Antrieb 39 gegenüberliegenden Ende des Zugseils 23 erfolgen. Zur Reduktion der erforderlichen Gesamtzugkraft am Zugseil 23 können in den beweglichen Modulträgern 13 oder zwischen den beweglichen Modulträgern 13 zusätzliche federnde Elemente angebracht sein.
[0027] Fig. 4 zeigt den beweglichen Modulträger 13 unter flachem Anstellwinkel 29 und in einer Stellung mit steilem Anstellwinkel 31. Der Modulträger 13 ist auf einer Seite über ein Verbindungsmittel 33 mit einem Gelenk mit dem Tragseil 21 verbunden und mit einem weiteren Gelenk mit einer Verbindungsstrebe 41 gekoppelt, die wiederum mit dem Verbindungmittel zweiter Art (Fig. 3, 32) verbunden ist.
[0028] Fig. 5 zeigt den beweglichen Modulträger 13 nach unten geneigt unter flachem Anstellwinkel und in einer zusammengeklappten Stellung mit einer Auffangeinrichtung 27.
Legende:
[0029] <tb>11<sep>Photovoltaikmodul <tb>13<sep>Modulträger <tb>15<sep>Trapezblech <tb>16<sep>Gelenk <tb>17<sep>Montagehalterung für Trapezblech <tb>18<sep>Klemmen für Modulbefestigung <tb>19<sep>Gleitelement <tb>21<sep>Support/Tragseil <tb>23<sep>Zugseil <tb>25<sep>Abspannstützen <tb>27<sep>Auffangeinrichtung / Regenrinne <tb>29<sep>Flacher Anstellwinkel <tb>31<sep>Steiler Anstellwinkel <tb>32<sep>Erstes Verbindungsmittel/Gleitschiene <tb>33<sep>Zweites Verbindungsmittel/Klemmeinrichtung für Drehbewegung <tb>35<sep>Neigungswinkel der Traufe und des Modulträgers <tb>37<sep>Tragseilbefestigung/Klemmeinrichtung für Tragseil <tb>39<sep>Antrieb für Zugseil <tb>41<sep>Verbindungsstrebe

Claims (8)

1. Photovoltaikanlage mit einer Mehrzahl von in einem Abstand zueinander auf einem Support (21) angeordneten Modulträgern (13) mit Photovoltaikmodulen (11), dadurch gekennzeichnet, dass - mindestens zwei Anstellwinkel (29,31) der Photovoltaikmodule (11) relativ zur Horizontalebene einstellbar sind und eine Stellung mit einen Anstellwinkel (31) von mehr als 20 Grad einstellbar ist und - eine Auffangeinrichtung (27) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, von den Photovoltaikmodulen (11) oder den Modulträgern (13) ablaufendes oder abrutschendes Material wie Regenwasser oder Schnee aufzufangen und entlang der Auffangeinrichtung (27) abzuleiten.
2. Photovoltaikanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - ein mit den Modulträgern (13) in einer Wirkverbindung stehender Antrieb (39) vorgesehen ist, mittels dessen der Anstellwinkel (29, 31) der Photovoltaikmodule (11) relativ zur Horizontalebene veränderbar ist, - der Support (21) durch ein oder mehrere Tragseile gebildet ist, - es sich bei der Auffangeinrichtung (27) um eine Rinne handelt, - pro Modulträger (13) mindestens eine Rinne (27) vorgesehen ist, wobei die Rinnen (27) entlang der unteren Seiten der Modulträger (13) verlaufen, und - die Modulträger (13) über Verbindungsmittel (32) am Support (21) befestigt sind, welche entlang des Supports (21) verschiebar sind.
3. Photovoltaikanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Support (21) durch ein oder mehrere Tragseile gebildet ist.
4. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel (29, 31) der Photovoltaikmodule (11) relativ zur Horizontalebene veränderbar ist, wodurch deren Ausrichtung relativ zur Sonneneinstrahlung und somit der Energieeintrag optimiert werden kann.
5. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Teile der Photovoltaikanlage beheizbar sind zum Schmelzen von auf die Photovoltaikanlage gelangendem Material wie Schnee oder Eis, wobei vorzugsweise die Photovoltaikmodule (11) und/oder die Auffangeinrichtung (27) beheizbar sind.
6. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass pro Modulträger (13) eine Auffangeinrichtung (27) vorgesehen ist, die entlang der unteren Seite des Modulträgers (13) verläuft, wobei die Auffangeinrichtung (27) am Modulträger (13) oder unabhängig vom Modulträger (13) montiert ist.
7. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass pro Modulträger (13) mit Photovoltaikmodulen (11) - mindestens ein erstes Verbindungsmittel (32) zur Verbindung des Modulträgers (13) mit dem Support (21) vorgesehen ist, wobei das erste Verbindungsmittel (32) entlang des Supports (21) verschiebbar ist, - mindestens ein zweites Verbindungsmittel (33) zur Verbindung des Modulträgers (13) mit dem Support (21) vorgesehen ist, das ein Gelenk aufweist und fest mit dem Support (21) verbunden ist und - ein Gelenk (16) vorgesehen ist, das eine mit einem Photovoltaikmodul (11) versehene Modulträgerseite mit einer zweiten mit einem Photovoltaikmodul (11) versehene Modulträgerseite oder mit einer Verbindungsstrebe (41) verbindet.
8. Photovoltaikanlage mit einer Mehrzahl von in einem Abstand zueinander auf einem Support (21) angeordneten Modulträgern (13) mit Photovoltaikmodulen (11), dadurch gekennzeichnet, dass - mindestens zwei Anstellwinkel (29, 31) der Photovoltaikmodule (11) relativ zur Horizontalebene einstellbar sind, wobei eine Stellung mit einem Anstellwinkel (31) zwischen 0 bis 40 Grad einstellbar ist und - die Modulträger (13) und die darauf angeordneten Photovoltaikmodule (11) relativ zum Support (21) nach unten geneigt sind und gegeneinander zusammenschiebbar sind bis die Photovoltaikmodule (11) in einem Zwischenwinkel von 0 bis 30 Grad, vorzugsweise 0 bis 20 Grad und insbesondere 0 bis 10 Grad relativ zueinander angeordnet sind, so dass die Oberfläche eines Photovoltaikmoduls (11) jeweils dem benachbarten Modulträger (13) oder Photovoltaikmodul (11) zugeneigt und damit vor Umwelteinflüssen geschützt ist, und - vorzugsweise eine Auffangeinrichtung (27) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, von den Photovoltaikmodulen (11) oder den Modulträgern (13) ablaufendes oder abrutschendes Material wie Regenwasser oder Schnee aufzufangen und entlang der Auffangeinrichtung (27) abzuleiten.
CH01607/11A 2011-09-30 2011-09-30 Solaranlage. CH705633A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01607/11A CH705633A1 (de) 2011-09-30 2011-09-30 Solaranlage.
PCT/CH2012/000227 WO2013044404A1 (de) 2011-09-30 2012-09-28 Solaranlage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01607/11A CH705633A1 (de) 2011-09-30 2011-09-30 Solaranlage.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH705633A1 true CH705633A1 (de) 2013-04-15

Family

ID=46982310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH01607/11A CH705633A1 (de) 2011-09-30 2011-09-30 Solaranlage.

Country Status (2)

Country Link
CH (1) CH705633A1 (de)
WO (1) WO2013044404A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015121200A1 (de) * 2015-12-04 2017-06-08 Suntrace Gmbh Bausatz einer Solarpaneele aufweisenden Dachkonstruktion und Verfahren zum Auf- und Abbau einer derartigen Dachkonstruktion
WO2024002968A1 (de) 2022-06-30 2024-01-04 Richard Meyer Solaranlage in leporellofaltung und verfahren zum aufbau der solaranlage

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH711174A1 (fr) * 2015-06-10 2016-12-15 Planair Sa Dispositif solaire photovoltaïque sous forme de kit.
DE102015118207A1 (de) * 2015-10-26 2017-04-27 Richard Siegbert Wegerer Energiekonverter- und -speichersystem zur Bereitstellung von Wasserstoff für den Betrieb von Wasserstoff-Brennstoffzellen
CH719681A1 (de) 2022-05-10 2023-11-15 Brunhart Walter Photovoltaikanlage.
CN117176035B (zh) * 2023-09-18 2024-05-31 朱建忠 一种光伏板支架及海上光伏发电设备
FR3158848A1 (fr) 2024-01-25 2025-08-01 Poma Générateur électrique, procédé de conversion et procédé d’utilisation d’un tel générateur

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003318430A (ja) * 2002-04-22 2003-11-07 Fuji Electric Co Ltd 太陽電池モジュールとその設置方法
CH699119A1 (de) * 2008-07-14 2010-01-15 Solar Wings Ag Solaranlage.
DE102009060518A1 (de) * 2009-12-23 2011-06-30 Mann + Hummel GmbH, 71638 Solaranlage mit Solarspiegeln

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003318430A (ja) * 2002-04-22 2003-11-07 Fuji Electric Co Ltd 太陽電池モジュールとその設置方法
CH699119A1 (de) * 2008-07-14 2010-01-15 Solar Wings Ag Solaranlage.
DE102009060518A1 (de) * 2009-12-23 2011-06-30 Mann + Hummel GmbH, 71638 Solaranlage mit Solarspiegeln

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONYMOUS: "Solar wings parking", 15 February 2012 (2012-02-15), XP002679067, Retrieved from the Internet <URL:http://www.solarwings.li/solarpark03.htm> [retrieved on 20120702] *
F. P. BAUMGARTNER, A. BÜCHEL, R. BARTHOLET: "Cable-based solar wings tracking system: two-axis system and progress of one-axis system", PROCEEDINGS 25RD EU PVSEC, VALENCIA (2010), 4BV.1.34, 8 September 2010 (2010-09-08), XP002679064 *
F. P. BAUMGARTNER, A. BÜCHEL, R. BARTHOLET: "Experiences with cable-based solar wings tracking system and progress towards two-axis large scale solar system", PROCEEDINGS 24TH PVSEC (HAMBURG), 4CO.8.6, 21 September 2009 (2009-09-21), XP002679065 *
F. P. BAUMGARTNER, A. BÜCHEL, R. BARTHOLET: "Solar wings a new lightweight PV tracking system", PROCEEDINGS 23RD EU PVSEC VALENCIA (2008), 4D0.9.5, 4 September 2008 (2008-09-04), XP002679066 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015121200A1 (de) * 2015-12-04 2017-06-08 Suntrace Gmbh Bausatz einer Solarpaneele aufweisenden Dachkonstruktion und Verfahren zum Auf- und Abbau einer derartigen Dachkonstruktion
DE102015121200B4 (de) * 2015-12-04 2021-04-29 Suntrace Gmbh Bausatz einer Solarpaneele aufweisenden Dachkonstruktion und Verfahren zum Auf- und Abbau einer derartigen Dachkonstruktion
WO2024002968A1 (de) 2022-06-30 2024-01-04 Richard Meyer Solaranlage in leporellofaltung und verfahren zum aufbau der solaranlage
DE102022116412A1 (de) 2022-06-30 2024-01-04 Richard Meyer Solaranlage in Leporellofaltung und Verfahren zum Aufbau der Solaranlage

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013044404A1 (de) 2013-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013044404A1 (de) Solaranlage
EP1989494B1 (de) Nachführbares gestell für photovoltaikmodule
DE102019131541B4 (de) Verfahrbare Schindelanordnung aus Streifenrechteckmodulen mit einer Belegung von kristallinen sowie Dünnschicht-Solarzellen
DE102007041199B4 (de) Solareinrichtung
DE102008052662A1 (de) Montagesystem
DE202012103108U1 (de) Tragkonstruktion für Solarmodule
DE202010006442U1 (de) Gestell zur Befestigung von Solarmodulen
DE202010017294U1 (de) Anordnung, Unterkonstruktion und Photovoltaikanlage
DE102011122502A1 (de) Bedachung mit Spannelement
WO2006130892A1 (de) Anlage zur gewinnung von elektrischer energie
DE102007001824A1 (de) Vorrichtung zur Nachführung von Modulen zur Umwandlung oder Bündelung von Sonnenenergie
EP2357295B1 (de) Schneefanggitter für Dächer
EP1770340A2 (de) Vorrichtung zur Aufnahme und Nachführung von Solarkollektormodulen
DE102010003148A1 (de) Überdachungseinrichtung für Parkplätze und Parkplatz für Fahrzeuge
DE102010041161B4 (de) Solarmodulhalterungsvorrichtung
DE202008015767U1 (de) Nachführungseinrichtung für plattenförmige Solarmodule
DE202010000520U1 (de) Fassadenverkleidung und Fassadenmodul für eine Fassadenverkleidung einer Außenfassade eines Gebäudes
WO2014033179A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum photovoltaischen absorbieren von einfallendem licht
EP3978827B1 (de) Vorrichtung zum stützen von solarmodulen, bausatz, verfahren zur herstellung und solarmodul-anordnung
EP4285712A1 (de) System zur überdachung von pflanzenkulturen
DE202009005123U1 (de) Solarelement
DE102011000039A1 (de) Montagesystem für eine Solaranlage
DE202011102826U1 (de) Solarcarport
DE202004002952U1 (de) Stativ für Solarkollektoren
DE102009021406A1 (de) Vorrichtung zur Befestigung und Nachführung von Photovoltaikmodulen

Legal Events

Date Code Title Description
AZW Rejection (application)