WO2011128085A2 - Solaranlage mit transporteinrichtung - Google Patents

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WO2011128085A2
WO2011128085A2 PCT/EP2011/001855 EP2011001855W WO2011128085A2 WO 2011128085 A2 WO2011128085 A2 WO 2011128085A2 EP 2011001855 W EP2011001855 W EP 2011001855W WO 2011128085 A2 WO2011128085 A2 WO 2011128085A2
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transport device
solar system
cleaning
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Jan Alsters
José CUEVAS HIDALGO
Georg Reichert
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Solar Power Group GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • the present invention relates to a solar system with attached to a support structure solar elements.
  • Solar plants such as thermal solar power plants or
  • Photovoltaic systems are usually made of one
  • the area covered with solar elements increases proportionally to the total output of the solar system.
  • Solar power plants are preferably used in areas of intense solar radiation, e.g. Desert regions, built. The cost of installing and maintaining the solar power plants increases with the increasing output of the solar power plants.
  • Object of the present invention is to propose an easy to install and maintain solar system for high performance.
  • This task is done by a solar system with a
  • Heliostats a Fresnel solar power plant are fastened, a guideway is provided in the area of the support structure. On the preferential way by means of rails
  • Support structure denotes a constructive
  • solar element refers to a component which is provided as part of a solar system to reflect sunlight and / or to collect, store and / or directly convert the energy contained in sunlight into another form of energy.
  • the solar elements of the solar system are attached to the support structure.
  • a driverless transport device is to be understood as a vehicle which be driven along the path without active control of a vehicle on the transport means and to a position of a solar element
  • the control and / or regulation of the transport device can be done fully automatically or triggered and accompanied by the operator of the solar system.
  • the position of the solar element also includes a position to which a solar element is to be transferred, e.g. to expand the solar system.
  • a position can be defined for example by means of coordinates with respect to the solar system or the support structure or their dimensions such as length and / or width and / or height as a coordinate system.
  • a Fresnel solar power plant As a solar system, a Fresnel solar power plant is provided in a preferred embodiment.
  • solar elements flat mirrors are used for this case, which reflect the sunlight on an absorber tube, which is mounted above the mounted on a horizontal plane mirror. These solar elements are called heliostats.
  • a driverless transport device in the area of the support structure makes it possible to advantageously support both the initial construction and the maintenance work required during operation. While it has hitherto been necessary to move solar elements and / or maintenance resources to the desired location on often difficult terrain with autonomous means of transport. drive, the present invention enables a
  • the infrastructure is at least partially as
  • the track is in one
  • rail system refers to a system having at least one track or track body and for guiding e.g. one
  • the transport means a guideway, the route itself allows the leadership of the transport device to the rails or tracks and thus the path of the
  • Transport device is predetermined.
  • the rail system can be executed in sections or completely in one or more tracks or tracks.
  • a single-track rail system can be a
  • a rail system may be arranged to receive one or more carriages and allow movement thereof along the rail system.
  • the rail system is attached to the support structure. It can do that
  • An attachment of the rail system to the support structure can, at least in sections, take place with a fixed predetermined distance. This may be advantageous, for example, to carry out a stable construction between the rail system and the support structure.
  • this can offer the advantage of cushioning or damping any vibrations or fluctuations of the rail system caused by movement of the carriage along the rail system by the support structure or mitigate. This may damage the
  • Rail system or the support structure can be prevented.
  • the attachment can be done with the same structural parts as in the structure of the support structure.
  • U and / or T-profiles can be advantageously used to provide high stability and
  • the rails for the transport device and the support beams for the solar elements integrally to design, so that the number of necessary components can be kept low.
  • the rail system for an expandable solar system on the support structure is configured modular fastened.
  • module refers to a structure or construction of the
  • Solar system in which the elements or components of the solar system modularized, i. in the form of preferably standardized individual parts, to an overall system, namely the solar system, are composed or can be.
  • Extensible solar system according to the present invention may be particularly advantageous to the solar system depending on various or several factors, such as the need for energy, transmission capacities and the like and / or influences, such as environmental influences, the prevailing environmental conditions and the like,
  • Rail system can e.g. by means of appropriate
  • Interfaces which are structurally provided on individual fastening sections or points of the rail system, can be achieved. This can be realized, for example, by means of corresponding flanges, with the aid of which one or more further modules, also called units or regions, can be connected to a first module. It may be particularly advantageous that structurally provided fastening sections or - can allow a simple and / or slight expansion of the solar system without complex conversions would be required.
  • the rail system is configured double-railed.
  • Transport device on multiple rails and straight Heavy loads such as a heliostats loaded carriage, can be transported vibration.
  • the transport device is guided hanging in the rail system.
  • the transport preferably slides beneath the heliostats
  • the rails of the rail system are preferably attached to this purpose to the horizontally extending solar element carriers or integral with them.
  • the transport device is constructed in two parts from a carriage as a primary car and a carrier device as a secondary car. Both parts are equipped with wheels that roll on the rails.
  • the primary car or carriage runs on floor rails, called the secondary car or support means runs on rails, which are provided on the support structure.
  • the transport device can also run on carriages, be pulled mechanically, be moved by magnetic levitation or be moved by means of inductive coupling.
  • the transport device can be moved by hand or by means of a drive.
  • a drive unit an electric motor or an internal combustion engine (gasoline, Diesel, gas, etc.), which is preferably located on the transport device.
  • Transport device arranged drive conceivable.
  • the transport device and / or the rail system have at least one sensor for position determination.
  • a “sensor”, as preferably used herein, refers to a sensor that is provided and designed to determine a position of the transport device within or on the solar system.
  • the sensor may be possible and useful at numerous points within or on the rail system, on the support structure and / or on the transport device.
  • Such position sensors can be constructed according to different physical principles of action. Examples of such operating principles are: optical sensors (e.g., photodiode arrays), inductive sensors, potentiometric sensors, capacitive sensors, Hall effect sensors,
  • Such a sensor can be used to determine the (current) position of the transport device.
  • the sensor may be attached to the carriage. It can be attached to the support device. He can determine the position of the carriage and / or the carrier device, on which the carrier device to another
  • Carrier device is fixed.
  • a sensor on the carriage can count the sections where the guide system for moving the
  • Carrier device is fixed (see, for example, Fig. 2). This can provide the advantage of being able to quickly and easily locate a particular position within a large solar array, e.g. to the
  • Such a sensor may be an incremental encoder or the former
  • Carriage on which the carrier device is to be moved to another guide system The signal from this sensor can be used for various evaluations.
  • the carriage has a carrier device for transporting
  • the carrier device is detachable with the carriage
  • This carrier device is preferably intended to be moved in a second direction, which is different from the first direction, that is, the running direction of the carriage along the travel path.
  • the carrier device which is initially on the carriage, for example for transport purposes, is mounted on the carriage in such a way that it is preferably laterally displaceable. This possibility of moving the carriage
  • Carrier device may, for example, for the loading and / or unloading of an on or on her object, such as a solar element, be considered or useful.
  • an on or on her object such as a solar element
  • Carrier device to be a direction around a
  • the second corresponds
  • the support means will be at a 90 degree angle with respect to the running direction of the carriage in the same plane, i. along the direction of the width of the solar system or the support structure, shifted towards.
  • Rail system would not be accessible.
  • the carriage can be used on the guide system which extends to positions within the solar system.
  • the support means by means of a
  • Such a guide system can, for example, also as a rail system
  • Objects or components from a first position outside the solar system to a position within the solar system and / or to a position to expand the solar system done.
  • Carrier device may be single or multi track, eg be constructed double-railed. It can be a short one
  • Carrier device can be moved or released from a fixture.
  • the support means may subsequently be e.g. on connecting rails, preferably at a 90 degree angle of the
  • one or more intermediate pieces as a bridge part, which can be used as an additional rail (s) for bridging a distance between the carrier device and the guide system.
  • Such an additional bridge part can at the start of the sliding operation of the support means in
  • the carrier device is preferably releasably fixed on the carriage.
  • a transport operation of a component or article to a position within the solar system can
  • Direction i. the running direction of the carriage along the length dimension of the solar system, done.
  • the support means of the transport device or the carriage can be solved. Thereafter, the article may be combined with the support means in the second direction, e.g. perpendicular to the running direction of the carriage, be spent within the solar system to a desired position.
  • the solar element on the support means could be further displaced to a guide system within a solar array section up to the location where it is
  • Position within the solar system can be the
  • Carrier device are returned to the carriage and fixed again on this.
  • the carriage has at least one energy supply system.
  • a "power supply system" of the carriage means a means for supplying a drive of the transport device with
  • Suitable power systems include, but are not limited to, diesel engines which are
  • These electric motors may drive power units, such as wheels for rail operation.
  • a hybrid system with a battery and / or battery operation can be used.
  • the diesel generator can drive the electric motors in full load operation via the generator, in the
  • the drive can be completely, partially or not at all powered by the batteries.
  • diesel fuel such as gasoline, biodiesel,
  • Natural gas vegetable oil or hydrogen and combinations thereof.
  • Electric motors on the carriage powered by cable.
  • These cables may be connected to a central generator and / or to a central storage unit at a suitable location within the solar system.
  • the cable can be carried on the carriage. It can, for example, according to need and / or distance
  • the electrical supply can take place via the energy obtained in the solar system.
  • the carriage can also have solar elements for their own power supply.
  • the drive of the carrier device is realized by electric motors, preferably by two
  • the current for the electric motors can be done via a cable supply from a generator and / or a storage unit on the carriage.
  • the cable can in this case on the Carrier unit entrained and rolled up as required and released or released in any other form.
  • Power supply unit can as well as the one on the carriage an aggregate with different
  • This generator can feed a battery, which can then power the electric motors.
  • Another variant may be a battery or a battery that is directly from a charging device on the
  • Carriage can be charged to provide.
  • the battery can be automatically charged by the battery located there (or a battery).
  • Another sensor for example an optical sensor, can detect the condition whether the carrier device is present on the carriage or not.
  • Another sensor can detect the necessary positioning of the carrier device in order to move the carrier device to a further guidance system, with which
  • a solar element is to be moved to a specific position.
  • the signals of this sensor can be used, for example, to activate or control the drive unit of the carrier device. Also for a possible position correction of the carriage this sensor signal can be used.
  • the transport system may further by means of suitable
  • Aids such as computers, appropriate software and
  • Support means at least the length of one of the arranged in the solar system solar elements.
  • the carrier device has at least one releasable fixing element for transporting the solar elements.
  • Such a “fixing” is used for fixing and / or fixing the solar element during its transport along and within the solar system.
  • Such fixing elements can be designed differently. Depending on weight and / or size, they can be simple or complex.
  • Suitable fixing elements include, for example
  • Velcro fasteners transport locks, simple or complex round slings, lashing straps with or without
  • Profile hooks with or without ratchets or straps with karabiners, eyelets, hooks, winches and
  • the fixing elements can advantageously contribute to ensuring a simple and / or secure transport of the solar element. Especially in connection with a corresponding geometric design such
  • the carrier unit has a positioning system for positioning the solar elements in the assembly of solar elements in the support structure.
  • Such a “positioning system” is as one or
  • multi-axis system for positioning objects, in particular solar elements to understand.
  • the positioning of the solar elements can be done in linear and / or rotational direction in all degrees of freedom.
  • the solar elements should be able to be tracked depending on the position of the sun and be suitably aligned.
  • the positioning system which is exemplified in Fig. 5, can, for example, six
  • Linear movements can be perpendicular, based on the Level of the arrangement of the solar system, to be executed to these three first movements.
  • one of the three axes may be located near one guide rail, the two other axes near the other guide rail. It is preferred to position the two axes as far as possible from each other.
  • the three linear movements can be performed so evenly that the solar element as desired or purpose higher or lower along the direction of the height of
  • Solar system can be positioned. If the two axes are moved evenly near one guide rail, the axis on the other guide rail in to
  • Different movement can also be a tilting movement to one of the guide rails out.
  • the two axes are close to a guide rail
  • a tilting movement can be perpendicular to the previous tilting movement, now around the longitudinal axis of the solar element around.
  • the linear motion of the three axes perpendicular to the axes of the guidance system can be accomplished using three independent electric motors.
  • Carrier device at least one storage device for
  • Solar elements having an output device.
  • storage device refers to a device which is suitable for receiving and / or storing at least one solar element for storage and / or transport purposes.
  • the storage device may be suitable for receiving a plurality of identical or different types of solar elements.
  • a storage device which is attached to the support device, can in particular offer the advantage that for mounting in or on the solar system or the
  • the "output device” is a device for
  • the output device can be used as a mechanism with a
  • Mounting device for (automatic or automated) Mounting the solar elements can be built easier.
  • the output device may be different or
  • the storage device can be designed, for example, as a kind of stacking device, in or at the removal of a solar element in each case another
  • the transport device has a cleaning device for
  • cleaning device as used herein
  • the cleaning device can be detachably or non-detachably attached or attached to the carriage and / or on the support means of the carriage.
  • a releasable attachment can offer the advantage that the support means both only for the transport of solar elements, and only for the transport of Cleaning device or only to transport more
  • Facilities can be used for other tasks.
  • the support means may be configured to perform all desired or desired functions simultaneously or equally.
  • the solubility of the cleaning device can be configured differently, for example by means of bolt or pin connections and / or other releasable (securing) elements.
  • the cleaning device can in various variants, for example, for dry cleaning and / or cleaning with at least one washing liquid or a
  • the cleaning device can be a spraying and / or spraying device, a brush device which, for example, remains constant (rotational movement in different axial directions)
  • the cleaning device may further comprise means for peeling, such as squeegee, peel and
  • drying such as Dry wiping or dry blowing, or for sucking off the cleaned elements.
  • the carriage has at least one cleaning agent reservoir.
  • One or more detergent reservoirs may be provided on the carriage, with the
  • detergent reservoir refers to a container
  • Container or chamber intended and designed to hold one or more cleansers.
  • cleaning agent refers to an agent or substance which is used to clean the solar elements and / or other components of the Solar system, such as the support structure is suitable.
  • soaps may be e.g. soaps, detergents, alkalis, acids, alcohols and the like, which may be mixed with water or other suitable solvent, as well as combinations thereof.
  • the cleaning agent reservoir can be arranged at a suitable location on or in the carrier device. It can
  • Cleaning agent can by means of a brush or a
  • Solar elements are used and applied in a suitable manner to this.
  • the means for applying the cleaning agent can be connected in a suitable manner, such as via hoses and / or lines, with the detergent reservoir.
  • a suction device may be provided to aspirate detergent from the detergent reservoir for use by means of the spray and / or brush devices and the like. It may also be possible to remove detergent from the Detergent reservoir to provide an (electrically) driven pump. Another possibility for the removal of detergent from the detergent reservoir can be realized by means of a reservoir, which is pressurized, the liquid removal by opening a connected hose valve
  • a preferred cleaning device for solar elements for example, a brush or a brush assembly, a holder together with a drive for a
  • the detergent reservoir may be on the
  • Carrier device are located.
  • the detergent reservoir has at least one fill level sensor.
  • a “level sensor” refers to a sensor which is intended to detect the level of a liquid in a container.
  • Such level sensors can be based on different physical measurement principles.
  • Level sensors include, for example, mechanical sensors (such as floats, vibration sensors,
  • Pressure measuring sensors such as hydrostatic sensors, Differential pressure sensors), conductivity sensors, capacitive sensors, optical sensors and / or sensors based on ultrasonic measurements and the like.
  • the level sensor may serve to adjust a level or level of the detergent in the
  • Level sensors can be detected and further processed, for example, to provide information about a currently existing level of a cleaning agent in the
  • this statement may be used to initiate certain actions to increase and / or decrease the current level or level of detergent. For example, if it has been detected that the state or level of the
  • Cleaning agent in the detergent reservoir is too low, detergent to be refilled or refilled.
  • the cleaning devices are designed for the simultaneous cleaning of at least two solar elements.
  • Sprühvoriquesen be arranged or provided such to wash or clean two or more solar elements simultaneously. It may be the same
  • the cleaning device may also be adapted to other components of the solar system, such as parts of the support structure of the solar system, e.g.
  • Carriage composed of at least two independently movable carriage parts.
  • Transport device and the carrier device to be constructed.
  • the transport device can in the first direction, the running direction of the carriage along the
  • Carrier means in the second direction which e.g. rotated by 90 °, with respect to the first direction and in the same plane to this, is arranged.
  • Position within the solar system can be shortened.
  • the support means and / or the Cleaning device an independently movable
  • the solar elements are solar collectors.
  • Solar system a solar thermal system and has Fresnel collectors as solar elements.
  • the solar system can also be used as a photovoltaic system
  • the solar system according to the invention can advantageously both as a thermal solar power plant on a larger, industrial scale or as a photovoltaic system for the direct conversion of solar energy into electrical
  • Solar system according to the invention is not on a
  • Access paths to and from the solar installation required for this purpose can be made with the aid of the support structure designed according to the invention, e.g. in the form of a rail and guide system, and the
  • Trolley which in particular has separately movable elements, in a simple manner
  • the solar system according to the invention can advantageously be automated and possibly standardized.
  • a rail system as a guideway can especially at
  • Rail system and the support structure of the solar system the carriage also reliably in a suitable manner to the solar elements or at least to a section or module in which solar elements are fixed, moved up. In this way, it may be advantageous to achieve an accurate position of a solar element of a solar system.
  • the rail system may also have switches for changing a track and / or discharging or discharging a carriage from the rail system or the like.
  • Fig. 1 shows a transport device with a primary and secondary car on a first portion of the rail system according to a first
  • FIG. 3 shows a rail changing device for changing the secondary carriage to a second
  • Fig. 4 shows the transport device on the first
  • FIG. 5 shows a part of a positioning system for positioning the solar elements during assembly to the support structure
  • Fig. 6 shows the secondary car with cultivated
  • Fig. 7 shows the secondary car with positioning and a detailed view of a support for a
  • Fig. 8 shows the secondary car with a
  • Fig. 9 shows schematically the movement options of
  • Transport device with primary and secondary car according to the present invention.
  • Fig. 1 shows a transport device 1 consisting of a primary car 3a as the first part of
  • the rail system 5 has in this section two tracks on which the primary car 3a can move by means of rollers 7.
  • Other track forms are also possible, e.g. single track on the ground, single track above the transport device 1, which then as
  • Suspension railway can be suspended and carried out or by means of free-floating suspension, as in cable cars can be realized.
  • the primary car 3a has two side parts 9, on which the secondary carriage 3 is suspended on guide elements 11 on the insides.
  • the secondary car 3 is at the
  • Transport device 1 is arranged.
  • Power supply system 13 may drive, for example, an electric motor (not shown here, but also arranged on the transport device), which drives the rollers 7 of the primary carriage 3a.
  • Energy supply system 13 can also be used as
  • Power supply system 13 can be carried out with or without cable to a central power supply within the solar system. Without cables are batteries or
  • FIG. 2 shows schematically a Fresnel solar power plant with a support structure 17.
  • the support structure 17 is for receiving mirrors in the horizontal direction
  • the solar system 15 is in individual segments (here designated 1 to 16) and
  • the transport device 1 (not shown) is moved along the double arrows, wherein the wheels of the transport device 1 in the segments on rails
  • Support structure 17 are attached.
  • Fig. 3 shows a rail changing device for changing the secondary carriage 3 to a second rail section.
  • the secondary carriage 3 is first guided on a short guide rail 25 on the primary car 3a, before it is displaced, supported by a position sensor 27, on the support structure 17. There, the secondary car 3 until reaching a final
  • Position moved further. 4 shows the transport device 1 on the first rail section for changing the secondary carriage 3 to a second rail section. With a sensor 29 individual segments of the support structure 17 can be counted to determine the position of the transport device 1 within the solar system 15 and on the rail system 5.
  • Fig. 5 shows a part of a positioning system 31 for positioning the solar elements 19 during assembly to the support structure 17.
  • the positioning system 31 is divided into two support systems 31a and 31b. However, it is also possible only one support system or more than two
  • the support system 31a has as supports, for example for solar elements 19, a carrier 31c.
  • This support 31c is designed to be displaceable in height (z-direction) by a linear unit 31e.
  • the linear unit 31e can be moved by a drive 31h, which is implemented, for example, as an electric motor (e.g., a stepping motor as a linear motor).
  • a drive 31h which is implemented, for example, as an electric motor (e.g., a stepping motor as a linear motor).
  • a manual movement, directly or by means of a transmission is possible.
  • the longitudinal direction of the carrier 31c (y-direction) may be performed by the linear unit 31m.
  • Drive unit 31o are the same variants as possible for the drive 31h.
  • the support system 31b has two juxtaposed linear units 31f and 31g in contrast to the support system 31a.
  • Supporting system 31b are analogous to the elements of
  • Support system 31 a executed.
  • a displacement of the entire positioning system 31 in the x direction is achieved by a displacement of the transport device 1 with that on the secondary carriage 3
  • Fig. 6 shows the secondary car 3 with cultivated
  • Positioning system 31 Both support systems 31a and 31b are fixed to the respective end sides (longitudinal direction and x direction, respectively) of the secondary carriage 3. On the two supports 31c and 31d, a solar element 19 is shown as an example. The respective arrows show the shifting and tilting options that can be carried out with the respective drives.
  • Fig. 7 shows the secondary car 3 with positioning system 31 and a detailed view of a support for a solar element 19 to the support structure 17 of the solar system.
  • Other position sensors 33 detect the position of the
  • the position sensors 33 detect, for example
  • FIG. 8 shows a cleaning device 41, the
  • Cleaning device 41 has two brush elements 43 and 45, which are movable in the x direction.
  • Brush elements 43 and 45 can be different
  • the brush elements 43 and 45 are guided on guide rods 47 and can be driven for example by electric motors.
  • Sensors 49 (shown here only by way of example at one position) can detect the end positions of the brush elements 43 and 45 and forward corresponding control signals to electric motors.
  • the entire cleaning device 41 can also be moved by means of further electric motors in the z-direction, for example, after a positioning of the secondary carriage 3 below or above solar elements (not shown here) to bring them to carry out the washing or cleaning process.
  • Fig. 9 shows schematically the transport device 1 with primary car 3 and secondary car 3a with possible routes on a two-track rail system 5 in the solar system 15.
  • the secondary car 3 can be moved laterally in a 90 degree direction from the primary car 3a along a guide system.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Solaranlage mit einer Trägerkonstruktion, an der Solarelemente befestigt sind. Im Bereich der Trägerkonstruktion (17) ist ein Fahrweg (5) vorgesehen, der vorzugsweise mittels Schienen verwirklicht wird, um eine fahrerlose Transporteinrichtung (3, 3a) entlang des Fahrwegs an die Position eines Solarelements heranzufahren.

Description

Beschreibung
Solaranlage mit Transporteinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Solaranlage mit an einer Trägerkonstruktion befestigten Solarelementen.
Solaranlagen, wie thermische Solarkraftwerke oder
Photovoltaikanlagen, sind in der Regel aus einer
Trägerkonstruktion und einer Vielzahl von Solarelementen aufgebaut.
Die mit Solarelementen bedeckte Fläche steigt proportional zur Gesamtleistung der Solaranlage. Solarkraftwerke werden vorzugsweise in Gebieten mit intensiver Sonneneinstrahlung, wie z.B. Wüstenregionen, aufgebaut. Der Aufwand für Aufbau und Wartung der Solarkraftwerke steigt mit zunehmender Leistung der Solarkraftwerke.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine leicht montier- und wartbare Solaranlage für hohe Leistungen vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch eine Solaranlage mit einer
Transporteinrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
BESTÄTIGUNGSKOPIE An der erfindungsgemäßen Solaranlage mit einer Trägerkonstruktion, an der Solarelemente, wie z.B.
Heliostaten eines Fresnel-Solarkraftwerks, befestigbar sind, ist im Bereich der Trägerkonstruktion ein Fahrweg vorgesehen. Auf dem vorzugs eise mittels Schienen
verwirklichten Fahrweg wird eine fahrerlose
Transporteinrichtung an die Position eines Solarelements herangefahren .
Trägerkonstruktion bezeichnet ein konstruktives,
mechanisches Gerüst der Solaranläge, welches zum Aufnehmen und Halten von Bauteilen der Solaranlage, insbesondere von Solarelementen, geeignet ist.
Die Abmessungen der Trägerkonstruktion entsprechen dabei im Allgemeinen den Abmessungen der Solaranlage oder bilden einen leicht beabstandeten Rand um das Feld der
Solarelemente der Solaranlage herum. Die Abmessungen der Trägerkonstruktion geben demnach im Wesentlichen die
Abmessungen der Solaranlage vor.
Der Begriff Solarelement, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet ein Bauteil, welches als Teil einer Solaranlage dazu vorgesehen ist, Sonnenlicht zu reflektieren und/oder die im Sonnenlicht enthaltene Energie zu sammeln, zu speichern und/oder direkt in eine andere Energieform umzuwandeln. Die Solarelemente der Solaranlage sind dabei an der Trägerkonstruktion befestigt.
Dabei ist eine fahrerlose Transporteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung als Vehikel zu verstehen, welches ohne aktive Steuerung eines auf der Transporteinrichtung befindlichen Fahrzeuglenkers entlang des Laufwegs gefahren werden und an eine Position eines Solarelements
herangefahren werden kann. Die Steuerung und/oder Regelung der Transporteinrichtung kann vollautomatisch geschehen oder vom Bedienpersonal der Solaranlage ausgelöst und begleitet werden.
Die Position des Solarelements schließt beispielsweise auch eine Position ein, an welche ein Solarelement verbracht werden soll, um z.B. die Solaranlage zu erweitern. Eine solche Position kann beispielsweise anhand von Koordinaten bezogen auf die Solaranlage oder die Trägerkonstruktion bzw. deren Abmessungen wie Länge und/oder Breite und/oder Höhe als Koordinatensystem definiert sein.
Als Solaranlage ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein Fresnel-Solarkraftwerk vorgesehen. Als Solarelemente werden für diesen Fall flache Spiegel eingesetzt, die das Sonnenlicht auf ein Absorberrohr reflektieren, das oberhalb der auf einer horizontalen Ebene angeordneten Spiegel montiert ist. Diese Solarelemente werden als Heliostaten bezeichnet .
Durch das Vorsehen einer fahrerlosen Transporteinrichtung im Bereich der Trägerkonstruktion wird es möglich, sowohl den erstmaligen Aufbau als auch die während des Betriebs notwendigen Wartungsarbeiten vorteilhaft zu unterstützen. Während es bislang notwendig war, Solarelemente und/oder Wartungsbetriebsmittel mit autarken Transportmitteln an die gewünschte Stelle auf oft schwierigem Gelände heranzu- fahren, ermöglicht die vorliegende Erfindung einen
reibungslosen Auf- und Ausbau, sowie gleichzeitig reibungslose Wartungsarbeiten. Die Wartungsarbeiten können sogar vollautomatisch ablaufen, was beispielsweise bei
Reinigungsarbeiten an den Solarelementen der Fall ist.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist der Fahrweg zumindest teilweise als
Schienensystem ausgeführt. Der Fahrweg ist in einer
bevorzugten Ausführungsform vollständig als Schienensystem ausgeführt .
Der Begriff Schienensystem, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet ein System, welches wenigstens ein Gleis oder einen Gleiskörper aufweist und zum Führen z.B. eines
Laufwagens geeignet ist.
Durch das Schienensystem wird es möglich, der Transporteinrichtung einen Fahrweg zu bieten, wobei der Fahrweg selbst die Führung der Transporteinrichtung an den Schienen oder Gleisen ermöglicht und somit der Laufweg der
Transporteinrichtung vorbestimmt ist.
Das Schienensystem kann abschnittsweise oder vollständig ein- oder mehrspurig oder -gleisig ausgeführt sein. Ein einspurig ausgeführtes Schienensystem kann eine
Bewegung bzw. ein Verfahren des Laufwagens entlang einer ersten Lauf- oder Fahrtrichtung des Laufwagens zulassen. Ebenso kann ein einspuriges System gleichzeitig eine
Bewegung den Laufwagens entlang einer Richtung, die z.B. der ersten Richtung entgegengesetzt, also um 180° in einer Ebene gedreht ist, des Laufwagens zulassen.
Ein Schienensystem kann dazu vorgesehen sein, einen oder mehrere Laufwagen aufzunehmen und eine Bewegung derselben entlang des Schienensystems zuzulassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schienensystem an der Trägerkonstruktion befestigt. Dabei kann das
Schienensystem lediglich abschnittsweise oder auch
vollständig an der Trägerkonstruktion befestigt sein.
Durch die Befestigung des Schienensystems an der
Trägerkonstruktion kann der Aufwand für den Aufbau der Transporteinrichtung gering gehalten werden.
Bodenunebenheiten zwischen den vertikal aus dem Boden ragenden Ständern der Trägerkonstruktion müssen nicht mehr ausgeglichen werden.
Eine Befestigung des Schienensystems an der Trägerkonstruktion kann, zumindest abschnittsweise, mit einem fest vorgegeben Abstand erfolgen. Dies kann beispielsweise von Vorteil sein, um eine stabile Konstruktion zwischen dem Schienensystem und der Trägerkonstruktion auszuführen.
Beispielsweise kann dies den Vorteil bieten, durch eine Bewegung des Laufwagens entlang des Schienensystems ggf. erzeugte Schwingungen oder Schwankungen des Schienensystems durch die Trägerkonstruktion abzufedern oder zu dämpfen bzw. abzuschwächen. So kann einer Beschädigung des
Schienensystems oder der Trägerkonstruktion vorgebeugt werden .
Die Befestigung kann mit den gleichen Konstruktionsteilen wie bei dem Aufbau der Trägerkonstruktion erfolgen.
Beispielsweise können U- und/oder T-Profile vorteilhaft dazu eingesetzt werden, um eine hohe Stabilität und
Steifigkeit des Gesamtsystems zu erreichen.
Ferner ist eine Ausgestaltung der Erfindung, die Schienen für die Transporteinrichtung und die Trägerbalken für die Solarelemente integral auszugestalten, so dass die Anzahl der notwendigen Bauteile gering gehalten werden kann.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Schienensystem für eine erweiterbare Solaranlage an der Trägerkonstruktion modular befestigbar ausgestaltet .
Der Begriff „modular" oder „Modul", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet einen Aufbau oder eine Bauweise der
Solaranlage, bei welcher die Elemente oder Bauteile der Solaranlage modularisiert , d.h. in Form vorzugsweise standardisierter Einzelteile, zu einem Gesamtsystem, nämlich der Solaranlage, zusammengesetzt sind bzw. werden können .
Eine modularisiert ausgeführte und/oder modular
erweiterbare Solaranlage gemäß der vorliegenden Erfindung kann besonders vorteilhaft sein, um die Solaranlage in Abhängigkeit von verschiedenen bzw. mehreren Faktoren, wie dem Bedarf an Energie, an Übertragungskapazitäten und dergleichen und/oder Einflüssen, wie Umwelteinflüssen, den herrschenden Umgebungsbedingungen und dergleichen,
ausgehend von einer ersten Anfangsstufe bedarfsgerecht schrittweise zu erweitern. Auf diese Weise kann es
vorteilhaft möglich sein, die Kosten für Baumaterial, Bauteile und/oder die Instandhaltung und dergleichen zu verringern. Gleichzeitig kann es vorteilhaft möglich sein, leicht eine technische Verbesserung der Bauteile der
Solaranlage bereitzustellen, wie beispielsweise Werkstoffe für die Solarelemente zu optimieren.
Die modulare oder modularisierte Befestigung des
Schienensystems kann z.B. mittels entsprechender
Schnittstellen, die an einzelnen Befestigungsabschnitten oder -stellen des Schienensystems konstruktiv vorgesehen sind, erreicht werden. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Flansche realisiert werden, mit Hilfe derer an ein erstes Modul ein oder mehrere weitere Module, auch Einheiten oder Bereiche genannt, angeschlossen werden können. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, dass konstruktiv vorgesehene Befestigungsabschnitte oder - stellen eine einfache und/oder leichte Erweiterung der Solaranlage zulassen können, ohne dass aufwendige Umbauten erforderlich wären.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Schienensystem zweigleisig ausgestaltet. Durch die
zweigleisige Ausführung verteilt sich die Last der
Transporteinrichtung auf mehrere Schienen und gerade schwere Lasten, wie z.B. ein mit Heliostaten beladener Laufwagen, können schwingungsarm transportiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Transporteinrichtung hängend im Schienensystem geführt. Wie eine Schwebebahn gleitet somit die Transporteinrichtung vorzugsweise unterhalb der Heliostaten durch die
Solaranlage. Die Schienen des Schienensystems sind zu diesem Zweck vorzugsweise an den horizontal verlaufenden Solarelementträgern befestigt oder integral mit diesen ausgeführt .
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
Transporteinrichtung und Schienensystem eine Räder-Schienen Paarung bilden. Bevorzugt ist die Transporteinrichtung zweiteilig aus einem Laufwagen als Primärwagen und einer Trägereinrichtung als Sekundärwagen aufgebaut. Beide Teile sind mit Rädern ausgestattet, die an den Schienen abrollen. Der Primärwagen oder Laufwagen läuft auf Bodenschienen, der Sekundärwagen oder auch Trägereinrichtung genannt, läuft auf Schienen, die an der Trägerkonstruktion vorgesehen sind .
Die Transporteinrichtung kann ebenso auf Schlitten laufen, mechanisch gezogen werden, magnetisch schwebend bewegt werden oder mittels induktiver Kopplung verfahren werden.
Die Transporteinrichtung kann per Hand bewegt werden oder mittels eines Antriebs. Als Antriebsaggregat kann ein elektrischer Motor oder ein Verbrennungsmotor (Benzin, Diesel, Gas etc .) vorgesehen sein, der sich vorzugsweise auf der Transporteinrichtung befindet.
Darüber hinaus sind auch andere Fördertechniken über
Riemen, Seilzüge, Förderbänder oder ähnliches mit einem externen Antrieb, d.h. einem außerhalb der
Transporteinrichtung angeordnetem Antrieb denkbar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Transporteinrichtung und/oder das Schienensystem wenigstens einen Sensor zur Positionsbestimmung auf.
Ein „Sensor", wie er hierin vorzugsweise eingesetzt wird, bezeichnet einen Sensor, der zur Bestimmung einer Position der Transporteinrichtung innerhalb oder an der Solaranlage vorgesehen und ausgelegt ist.
Der Sensor kann an zahlreichen Stellen innerhalb des oder am Schienensystem, an der Trägerkonstruktion und/oder an der Transporteinrichtung möglich und sinnvoll sein.
Derartige Positionssensoren können nach unterschiedlichen physikalischen Wirkprinzipien aufgebaut sein. Beispiele derartiger Wirkprinzipien sind: optische Sensoren (z.B. Photodioden-Arrays ) , induktive Sensoren, potentiometrische Sensoren, kapazitive Sensoren, Hall-Effekt-Sensoren,
Rotationssensoren basierend auf optischen und/oder
mechanischen Prinzipien, piezo-elektrische Wandler und dergleichen . Ein derartiger Sensor kann zum Bestimmen der (momentanen) Position der Transporteinrichtung eingesetzt werden. Der Sensor kann an dem Laufwagen befestigt sein. Er kann an der Trägereinrichtung befestigt sein. Er kann die Position des Laufwagens und/oder der Trägereinrichtung bestimmen, an welcher die Trägereinrichtung auf ein weiteres
Führungssystem verschoben werden soll. Er kann die
Positionen derjenigen Teile der Trägerkonstruktion
detektieren, an denen das Führungssystem für die
Trägereinrichtung fixiert ist.
Ein Sensor an dem Laufwagen kann die Abschnitte zählen, an denen das Führungssystem zum Verschieben der
Trägereinrichtung fixiert ist (siehe z.B. Fig. 2). Dies kann den Vorteil bieten, innerhalb einer großen Solaranlage schnell und einfach eine bestimmte Position, z.B. zum
Montieren und/oder zum Reinigen von Solarelementen,
identifizieren zu können. Ein derartiger Sensor kann ein inkrementeller Weggeber sein oder auch der zuvor
beschriebene Sensor zum Bestimmen der Position des
Laufwagens, an dem die Trägereinrichtung auf ein weiteres Führungssystem verschoben werden soll. Das Signal dieses Sensors kann für verschiedene Auswertungen genutzt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Laufwagen eine Trägereinrichtung zum Transport von
Solarelementen auf.
Die Trägereinrichtung ist mit dem Laufwagen lösbar
verbunden . Diese Trägereinrichtung ist vorzugsweise dazu vorgesehen, in einer zweiten Richtung bewegt zu werden, die von der ersten Richtung, also der Laufrichtung des Laufwagens entlang des Fahrwegs, verschieden ist.
Die Trägereinrichtung, die sich zunächst beispielsweise für Transportzwecke auf dem Laufwagen befindet, ist auf dem Laufwagen derart angebracht, das sie vorzugsweise seitlich verschiebbar ist. Diese Verschiebemöglichkeit der
Trägereinrichtung kann beispielsweise für das Be- und/oder Entladen eines auf oder an ihr befindlichen Gegenstands, beispielsweise eines Solarelements, angedacht oder nützlich sein . Beispielsweise kann die Bewegungsrichtung der
Trägereinrichtung eine Richtung sein, die um einen
bestimmten Winkel zu der Laufrichtung des Laufwagens verschieden ist. Vorzugsweise entspricht die zweite
Richtung dabei einer Richtung entlang einer weiteren
Abmessung der Solaranlage bzw. der Trägerkonstruktion, also der Richtung der Breite oder Höhe. Vorzugsweise wird die Trägereinrichtung in einem 90 Grad Winkel, bezogen auf die Laufrichtung des Laufwagens in der gleichen Ebene, d.h. entlang der Richtung der Breite der Solaranlage bzw. der Trägerkonstruktion, hin verschoben.
Auf diese Weise kann es vorteilhaft möglich sein,
Solarelemente, welche sich an oder auf der Trägereinrichtung befinden, an eine Position innerhalb der
Solaranlage heranzufahren oder zu verbringen. Somit ist es vorteilhaft möglich, einen Gegenstand an eine Stelle innerhalb der Solaranlage zu transportieren, die durch die Laufrichtung des Laufwagens lediglich entlang des
Schienensystems nicht zugänglich wäre. Natürlich kann auch vorgesehen sein, dass der Laufwagen auf dem Führungssystem welches an Positionen innerhalb der Solaranlage hinreicht, eingesetzt werden kann.
Vorzugsweise ist die Trägereinrichtung mittels eines
Führungssystems verschiebbar. Ein solches Führungssystem kann beispielsweise ebenfalls als Schienensystem
ausgestaltet sein. Es kann Teil des Schienensystems der Trägerkonstruktion bilden und/oder mit diesem verbunden bzw. an diesem befestigt sein.
Eine solche Anordnung kann besonders vorteilhaft sein, um Gegenstände zunächst mittels des Laufwagens entlang des Schienensystems der Trägerkonstruktion und anschließend au der Trägereinrichtung mittels des Führungssystems
transportieren zu können, ohne beispielsweise das
Schienensystem und/oder die Führungen wechseln zu müssen. Auf diese Weise kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass der Laufwagen bzw. die Trägereinrichtung auf beiden System gleichermaßen eingesetzt werden können. Zudem kann vorteilhaft eine Automatisierung des Transports von
Gegenständen bzw. Bauteilen von einer ersten Position außerhalb der Solaranlage zu einer Position innerhalb der Solaranlage und/oder an eine Position zur Erweiterung der Solaranlage erfolgen.
Das Schienen- oder Führungssystem der bzw. für die
Trägereinrichtung kann ein- oder mehrgleisig, z.B. zweigleisig aufgebaut sein. Es kann einen kurzen
Anfangsteil auf dem Laufwagen aufweisen, auf dem die
Trägereinrichtung aus einer Befestigung verschoben bzw. gelöst werden kann.
Nach Lösen der Trägereinrichtung vom Laufwagen und damit aus dem Schienensystem der Trägerkonstruktion kann die Trägereinrichtung anschließend z.B. auf Anschlussschienen, die sich vorzugsweise in einem 90 Grad Winkel von dem
Laufwagen weg (90 Grad in Bezug auf die Schienenrichtung des Laufwagens in der gleichen Ebene) befinden,
weitergeschoben werden.
Eine Übergabestelle der Trägereinrichtung vom Anfangsteil der Schienen bzw. des Schienensystems für den Laufwagen zu den weiterführenden Schienen oder Führungen für die
Trägereinrichtung außerhalb des Laufwagens sollte
vorzugsweise so abgestimmt sein, dass die Trägereinrichtung auf die und den weiterführenden Schienen verschoben werden kann .
Dazu ist es vorteilhaft, ein oder mehrere Zwischenstücke als Brückenteil zu integrieren, welche als zusätzliche Schiene (n) zur Überbrückung einer Distanz zwischen der Trägereinrichtung und dem Führungssystem eingesetzt werden können. Ein solches zusätzliches Brückenteil kann beim Start des Verschiebevorgangs der Trägereinrichtung in
Richtung zum Führungssystem und damit zur zweiten Richtung hin, mit ausgefahren werden. Die Trägereinrichtung ist auf dem Laufwagen vorzugsweise lösbar fixiert.
Ein Transportvorgang eines Bauteils oder Gegenstands zu einer Position innerhalb der Solaranlage kann
beispielsweise folgendermaßen ablaufen:
Zunächst kann der Laufwagen zusammen mit der
Trägereinrichtung und einem sich darauf befindlichen
Gegenstand auf dem Schienensystem verschoben werden. Der Transport eines auf der Trägereinrichtung befindlichen Gegenstands oder Bauteils kann dabei in der ersten
Richtung, d.h. der Laufrichtung des Laufwagens entlang der Längenabmessung der Solaranlage, erfolgen.
Wenn eine bestimmte Position entlang der Länge der
Solaranlage erreicht ist (siehe z.B. Fig. 2 und Fig. 9), kann die Trägereinrichtung von der Transporteinrichtung bzw. dem Laufwagen gelöst werden. Anschließend kann der Gegenstand mit der Trägereinrichtung zusammen in die zweite Richtung, z.B. senkrecht zur Laufrichtung des Laufwagens, innerhalb der Solaranlage bis zu einer gewünschten Position verbracht werden. Wenn dieser Gegenstand beispielsweise ein Solarelement ist, könnte das Solarelement auf der Trägereinrichtung auf ein Führungssystem innerhalb eines Solaranlagenabschnittes bis zu dem Ort weiterverschoben werden, an dem dieses
Solarelement positioniert werden soll. Nach Verbringen des Gegenstands oder Bauteils an eine
Position innerhalb der Solaranlage kann die
Trägereinrichtung zum Laufwagen zurückgebracht werden und an diesem erneut fixiert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Laufwagen wenigstens ein Energieversorgungssystem auf.
Ein „Energieversorgungssystem" des Laufwagens, wie es hierin verwendet wird, bezeichnet eine Einrichtung zum Versorgen eines Antriebs der Transporteinrichtung mit
Energie .
Geeignete Energieversorgungssysteme schließen, ohne darauf beschränkt zu sein, Dieselaggregate, welche sich
vollständig oder teilweise mit einem Dieseltank auf dem Laufwagen befinden können, Brennstoffzellen und dergleichen ein. Vorzugsweise wird mit diesem Dieselaggregat ein
Generator betrieben, der elektrischen Strom für elektrische Motoren erzeugen kann.
Diese elektrischen Motoren können Antriebseinheiten, beispielsweise Räder für einen Schienenbetrieb, antreiben.
Als Energieversorgungssystem kann auch ein Hybridsystem mit einem Batterie- und/oder Akkubetrieb eingesetzt werden. In diesem Fall kann das Dieselaggregat im Vollastbetrieb über den Generator die elektrischen Motoren antreiben, im
Teillastbetrieb zusätzlich die Akkus aufladen. Je nach Ladezustand der Akkus kann der Antrieb vollständig, teilweise oder überhaupt nicht über die Akkus versorgt werden .
Anstatt oder zusätzlich zu einem Aggregat mit
Dieseltreibstoff können auch weitere Treibstoffarten eingesetzt werden, beispielsweise Benzin, Biodiesel,
Erdgas, Pflanzenöl oder Wasserstoff sowie Kombinationen derselben .
Auch ein Laufwagen ohne eigene Energieversorgungseinheit ist möglich. In diesem Fall werden vorzugsweise die
Elektromotoren auf dem Laufwagen über Kabel mit Strom versorgt. Diese Kabel können mit einem zentralen Generator und/oder mit einer zentralen Speichereinheit an einer geeigneten Stelle innerhalb der Solaranlage verbunden sein. Das Kabel kann auf dem Laufwagen mitgeführt werden. Es kann beispielsweise je nach Bedarf und/oder Entfernung
aufgerollt oder abgerollt werden.
Ferner kann die elektrische Versorgung über die in der Solaranlage gewonnene Energie erfolgen. Der Laufwagen kann auch selbst Solarelemente zur eigenen Stromversorgung aufweisen .
Vorzugsweise wird der Antrieb der Trägereinrichtung durch Elektromotoren realisiert, vorzugsweise durch zwei
Elektromotoren, wenn die Trägereinrichtung an zwei
Führungsschienen entlang geführt wird. Der Strom für die Elektromotoren kann über eine Kabelversorgung von einem Generator und/oder einer Speichereinheit auf dem Laufwagen erfolgen. Das Kabel kann in diesem Fall auf der Trägereinheit mitgeführt und je nach Bedarf auf- und abgerollt oder in anderer Form freigegeben werden.
Weiterhin ist auch möglich, eine eigene
Energieversorgungseinheit auf der Trägereinrichtung vorzusehen bzw. anzubringen. Diese
Energieversorgungseinheit kann wie auch diejenige auf dem Laufwagen ein Aggregat mit verschiedenen
TreibstoffVarianten sein, an den ein Generator zur
Erzeugung von elektrischem Strom angeschlossen sein kan. Dieser Generator kann einen Akku speisen, der dann die Elektromotoren antreiben kann.
Eine weitere Variante kann sein, eine Batterie oder einen Akku, der direkt von einer Lademöglichkeit auf dem
Laufwagen aufgeladen werden kann, vorzusehen.
Zu den Zeitpunkten oder in den Zeiträumen, in denen sich die Trägereinrichtung auf dem Laufwagen befindet, kann der Akku automatisch von dem sich dort befindlichen Akku (oder einer Batterie) aufgeladen werden.
Auch die Option einer Lademöglickeit über einen Generator und ein entsprechendes Antriebsaggregat auf dem Laufwagen ist möglich.
Ein weiterer Sensor, beispielsweise ein optischer Sensor, kann den Zustand detektieren, ob die Trägereinrichtung auf dem Laufwagen vorhanden ist oder nicht. Ein weiterer Sensor kann die notwendige Positionierung der Trägereinrichtung detektieren, um die Trägereinrichtung auf ein weiteres Führungssystem zu verschieben, mit dem
beispielsweise ein Solarelement an eine bestimmte Position verbracht werden soll. Die Signale dieses Sensors können beispielsweise dafür genutzt werden, die Antriebseinheit der Trägereinrichtung zu aktivieren bzw. zu steuern. Auch für eine mögliche Positionskorrektur des Laufwagens kann dieses Sensorsignal genutzt werden.
Der Einsatz solcher Sensoren zur Positionsbestimmung kann besonders vorteilhaft sein, um das Transportsystem
vollständig oder teilweise automatisiert zu betreiben.
Das Transportsystem kann ferner mittels geeigneter
Steuerung oder Regelung unter Einsatz technischer
Hilfsmittel, wie Computern, geeigneter Software und
dergleichen, überwacht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat die
Trägereinrichtung wenigstens die Länge eines der in der Solaranlage angeordneten Solarelemente.
In einer solchen Ausgestaltung der Trägereinrichtung kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass mögliche
empfindliche Gegenstände zum Transport, wie beispielsweise Solarelemente, gut bzw. in geeigneter Weise positioniert und fixiert werden können. Auf diese Weise kann vorteilhaft ein sicherer Transport derselben gewährleistet werden. Auch im Fall eines Unfalls (Umkippen des Laufwagens und/oder der Trägereinrichtung, Anstoßen des Laufwagens und/oder der Trägereinrichtung an möglichen Hindernissen und dergleichen) können die zu transportierenden Teile bzw. Gegenstände besser geschützt sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Trägereinrichtung wenigstens ein lösbares Fixierelement zum Transport der Solarelemente auf.
Ein solches „Fixierelement" dient dem Fixieren und/oder Befestigen des Solarelements während seines Transports entlang und innerhalb der Solaranlage.
Solche Fixierelemente können unterschiedlich ausgestaltet sein. Je nach Gewicht und/oder Größe können sie einfach oder auch komplexer ausgeführt seien.
Geeignete Fixierelemente schließen beispielsweise
Klettverschlüsse, Transportsicherungen, einfache oder komplexere Rundschlingen, Zurrgurte mit oder ohne
Profilhaken sowie mit oder ohne Ratschen oder Gurte mit Karabinersicherungen, Ösen, Haken, Seilwinden und
dergleichen ein.
Die Fixierelemente können vorteilhaft dazu beitragen, einen einfachen und/oder sicheren Transport der Solarelements sicherzustellen. Besonders im Zusammenhang mit einer entsprechenden geometrischen Ausgestaltung wie
beispielsweise einem Umfassen oder Umgreifen oder
Überspannen der zu transportierenden Solarelemente kann diese Sicherheit weiter erhöht werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Trägereinheit ein Positioniersystem zum Positionieren der Solarelemente bei der Montage von Solarelementen in der Trägerkonstruktion auf.
Ein solches „Positioniersystem" ist als ein- oder
mehrachsiges System zur Positionierung von Gegenständen, insbesondere Solarelementen, zu verstehen.
Die Positionierung der Solarelemente kann dabei in linearer und/oder rotatorischer Richtung in allen Freiheitsgraden erfolgen .
Bevor Solarelemente in der Solaranlage bzw. in oder an der Trägerkonstruktion der Solaranlage fixiert bzw. befestigt werden, sollten sie in bestimmter vorgegebener Weise ausgerichtet werden. Eine solche Ausrichtung der
Solarelemente in der Solaranlage sollte möglichst
gleichmäßig zueinander sein, um einen möglichst hohen
Anteil an der Sonneneinstrahlung nutzen zu können.
Unabhängig von dieser (ersten) Ausrichtung sollten die Solarelemente je nach Sonnenstand nachführbar sein und in geeigneter Weise ausgerichtet werden können.
Das Positioniersystem, welches beispielhaft in Fig. 5 veranschaulicht ist, kann beispielsweise mit sechs
voneinander unabhängig ansteuerbaren Linearbewegungen realisiert werden. Drei Linearbewegungen können durch
Motoren der Trägereinrichtung in drei Führungsschienen des Führungssystems ermöglicht werden; drei weitere
Linearbewegungen (Achsen) können senkrecht, bezogen auf die Ebene der Anordnung der Solaranlage, zu diesen drei ersten Bewegungen ausgeführt sein. Beispielsweise kann sich eine der drei Achsen nahe der einen Führungsschiene befinden, die zwei weiteren Achsen nahe der anderen Führungsschiene. Dabei ist bevorzugt, die beiden Achsen möglichst weit voneinander zu positionieren.
Beim Positionieren der Solarelemente in bzw. an der
Solaranlage bzw. an der Trägerkonstruktion derselben können die drei Linearbewegungen derart gleichmäßig ausgeführt werden, dass das Solarelement je nach Wunsch oder Zweck höher oder tiefer entlang der Richtung der Höhe der
Solaranlage positioniert werden kann. Werden die beiden Achsen nahe der einen Führungsschiene gleichmäßig bewegt, die Achse an der anderen Führungsschiene in dazu
unterschiedlicher Bewegung, kann auch eine Kippbewegung zu einer der Führungsschienen hin erfolgen. Werden dagegen die beiden Achsen nahe der einen Führungsschiene
unterschiedlich bewegt, kann eine Kippbewegung senkrecht zu der vorhergehenden Kippbewegung, jetzt um die Längsachse des Solarelementes herum, erfolgen.
Die Linearbewegung der drei Achsen, die senkrecht zu den Achsen des Führungssystems stehen, kann unter Verwenden dreier unabhängiger Elektromotoren erfolgen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die
Trägereinrichtung wenigstens eine Vorratseinrichtung für
Solarelemente, die eine Ausgabevorrichtung aufweist. Der Begriff „Vorratseinrichtung", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet eine Einrichtung, welche zum Aufnehmen und/oder Aufbewahren wenigstens eines Solarelements zu Aufbewahrungs- und/oder Transportzwecken geeignet ist.
Vorzugsweise kann die Vorratseinrichtung zum Aufnehmen mehrerer gleicher oder verschiedenartiger Solarelemente geeignet sein.
Eine Vorratseinrichtung, welche an der Trägereinrichtung befestigt ist, kann dabei insbesondere den Vorteil bieten, die zur Montage in oder an der Solaranlage bzw. der
Trägerkonstruktion derselben vorgesehenen Solarelemente gleichzeitig in räumliche Nähe zur vorgesehenen
Montageposition zu verfahren oder zu verbringen, ohne dass die Trägereinrichtung nach Anordnen bzw. Verbringen oder Abliefern eines Solarelements wieder zum Laufwagen und/oder einer zentralen Lagerstätte für die Solarelemente
zurückfahren müsste.
Die „Ausgabeeinrichtung" ist eine Einrichtung zur,
beispielsweise automatischen, Ausgabe oder Entnahme der in der Vorratseinrichtung angeordneten Solarelemente.
Die Ausgabeeinrichtung kann als Mechanismus mit einer
Öffnung zur Ausgabe nur eines Solarelements oder mehrere Solarelemente gleichzeitig ausgeführt sein.
Eine einzige Öffnung und damit eine immer gleiche
Entnahmeposition der Solarelemente kann den Vorteil bieten, dass die Vorratseinrichtung und ggf. eine
Montageeinrichtung zum (automatischen oder automatisierten) Montieren der Solarelemente einfacher aufgebaut werden können .
Die Ausgabeeinrichtung kann verschiedene oder
unterschiedlich angeordnete Öffnungen zur Ausgabe von
Solarelementen aufweisen.
Die Vorratseinrichtung kann beispielsweise als eine Art Stapeleinrichtung ausgeführt sein, in bzw. bei der nach Entnahme eines Solarelementes jeweils ein weiteres
Solarelement an der Öffnung zur Entnahme nachrückt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Transporteinrichtung eine Reinigungseinrichtung zum
Reinigen wenigstens eines Solarelements auf. Es ist auch möglich, dass der Laufwagen, oder auch Primärwagen genannt, selbst oder die Trägereinrichtung, oder auch Sekundärwagen genannt, des Laufwagens als Reinigungseinrichtung
ausgestaltet sind.
Der Begriff „Reinigungseinrichtung", wie er hierin
verwendet wird, bezeichnet eine Einrichtung, welche zum Reinigen oder Waschen eines Solarelements geeignet ist.
Die Reinigungseinrichtung kann lösbar oder unlösbar am Laufwagen und/oder an der Trägereinrichtung des Laufwagens angebracht bzw. befestigt sein.
Insbesondere kann eine lösbare Befestigung den Vorteil bieten, dass die Trägereinrichtung sowohl nur zum Transport von Solarelementen, als auch nur zum Transport der Reinigungseinrichtung oder nur zum Transport weiterer
Einrichtungen für andere Aufgaben genutzt werden kann.
Selbstverständlich kann die Trägereinrichtung derart ausgestaltet sein, um alle angestrebten oder gewünschten Funktionen gleichzeitig bzw. gleichermaßen ausführen zu können .
Die Lösbarkeit der Reinigungseinrichtung kann unterschiedlich ausgestaltet sein, beispielsweise mittels Bolzen- oder Stiftverbindungen und/oder anderen lösbaren ( Sicherungs- ) elementen .
Die Reinigungseinrichtung kann in verschiedenen Varianten, beispielsweise zur Trockenreinigung und/oder zur Reinigung mit wenigstens einer Waschflüssigkeit oder einem
Reinigungsmittel ausgeführt sein: z.B. kann die Reinigungseinrichtung eine Sprüh- und/oder Spritzeinrichtung, eine Bürsteneinrichtung, welche beispielsweise gleichbleibend (Rotationsbewegung in verschiedenen Achsrichtungen)
und/oder überlagert mit einer Intervallbewegung rotieren kann, eine Bürsteneinrichtung in einer Linearbewegung und/oder überlagert mit einer Intervallbewegung oder
Schwämme mit unterschiedlichen Porositäten und/oder aus unterschiedlichen Materialien, Wischblätter, Tücher,
Schaber und dergleichen, je nach Verschmutzungsart und/oder Verschmutzungsgrad der zu reinigenden Elemente,
ausgestattet sein.
Die Reinigungseinrichtung kann ferner Einrichtungen zum Abziehen, wie beispielsweise Rakel, Abziehleder und
dergleichen und/oder zum Trocknen, wie beispielsweise Trockenwischen oder Trockenblasen, oder zum Absaugen der gereinigten Elemente aufweisen.
Solarelemente müssen je nach Verschmutzungsgrad gereinigt werden, um eine hohe Energieausbeute der Sonneneinstrahlun zu erreichen. Ein automatisierter oder zumindest
teilautomatisierter Reinigungsvorgang mit Hilfe der vorliegenden Erfindung und einem Laufwagen zum Transport einer Reinigungs- bzw. Wascheinrichtung kann daher
insbesondere bei großen und/oder im Inneren eines
Solaranlagenfelds schlecht zugänglichen Solarelementen vorteilhaft sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Laufwagen wenigstens ein Reinigungsmittelreservoir auf.
Es können eine oder mehrere Reinigungsmittelreservoire am Laufwagen vorgesehen sein, wobei die
Reinigungsmittelreservoire jeweils das gleiche
Reinigungsmittel und/oder verschiedene bzw.
unterschiedliche Reinigungsmittel beinhalten können.
Der Begriff „Reinigungsmittelreservoir", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet einen Behälter bzw. ein
Behältnis oder eine Kammer, die zum Aufnehmen eines oder mehrerer Reinigungsmittel vorgesehen und ausgelegt ist.
Der Begriff „Reinigungsmittel", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet ein Mittel oder eine Substanz, welche zum Reinigen der Solarelemente und/oder weiterer Bauteile der Solaranlage, wie beispielsweise der Trägerkonstruktion, geeignet ist.
Es kann sich dabei z.B. um Seifen, Detergentien, Laugen, Säuren, Alkohole und dergleichen, die mit Wasser oder einem anderen geeigneten Lösungsmittel vermischt sein können, sowie Kombinationen derselben handeln.
Das Reinigungsmittelreservoir kann an geeigneter Stelle an oder in der Trägereinrichtung angeordnet sein. Es kann
Öffnungen oder Einlässe zum Aufnehmen des Reinigungsmittels und/oder Öffnungen oder Auslässe zum Entnehmen des
Reinigungsmittels zu Reinigungszwecken und/oder zum
Entfernen oder Ablassen des Reinigungsmittels nach der Reinigung und/oder von nicht benötigtem Reinigungsmittel und dergleichen aufweisen.
Das im Reinigungsmittelreservoir befindliche
Reinigungsmittel kann mittels einer Bürste oder einer
Sprüheinrichtung oder dergleichen zum Reinigen der
Solarelemente verwendet werden und in geeigneter Weise auf diese aufgebracht werden. Die Einrichtungen zum Aufbringen des Reinigungsmittels können dabei in geeigneter Weise, wie beispielsweise über Schläuche und/oder Leitungen, mit dem Reinigungsmittelreservoir verbunden sein.
Ggf. kann eine Ansaugvorrichtung dazu vorgesehen sein, Reinigungsmittel aus dem Reinigungsmittelreservoir zur Verwendung mittels der Sprüh- und/oder Bürsteneinrichtungen und dergleichen anzusaugen. Ebenfalls kann es möglich sein, zur Entnahme von Reinigungsmittel aus dem Reinigungsmittelreservoir eine (elektrisch) angetriebene Pumpe vorzusehen. Eine weitere Möglichkeit zur Entnahme von Reinigungsmittel aus dem Reinigungsmittelreservoir kann mittels eines Reservoirs verwirklicht werden, welches mit Druck beaufschlagt ist, wobei die Flüssigkeitsentnahme durch Öffnen eines angeschlossenen Schlauchventils
gestartet werden kann.
Eine bevorzugte Reinigungseinrichtung für Solarelemente kann beispielsweise eine Bürste oder eine Bürstenanordnung, eine Halterung zusammen mit einem Antrieb für einen
Bewegungsablauf, das Reinigungsmittelreservoir sowie eine Verbindung zwischen dem Reinigungsmittelreservoir und der Bürste aufweisen oder diesen genannten Elementen bestehen. Das Reinigungsmittelreservoir kann sich auf der
Trägereinrichtung befinden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Reinigungsmittelreservoir wenigstens einen Füllstandssensor auf .
Ein „Füllstandssensor" bezeichnet einen Sensor, welcher dazu vorgesehen ist, den Füllstand einer Flüssigkeit in einem Behälter zu erfassen.
Derartige Füllstandssensoren können auf unterschiedlichen physikalischen Messprinzipien basieren. Geeignete
Füllstandssensoren schließen beispielsweise mechanische Sensoren (wie Schwimmer, Vibrationssensoren,
Drehflügelschalter, elektromechanische Lotsysteme) ,
Druckmesssensoren (wie hydrostatische Sensoren, Differenzdrucksensoren) , Leitfähigkeitssensoren, kapazitive Sensoren, optische Sensoren und/oder Sensoren basierend auf Ultraschallmessungen und dergleichen ein.
Der Füllstandssensor kann dazu dienen, ein Level oder ein Niveau bzw. einen Füllstand des Reinigungsmittels im
Reinigungsmittelreservoir zu erfassen. essdaten der
Füllstandssensoren können erfasst und weiterverarbeitet werden, um beispielsweise eine Aussage über einen aktuell vorhandenen Füllstand eines Reinigungsmittels im
Reinigungsmittelreservoir zu treffen. Ggf. können anhand dieser Aussage bestimmte Maßnahmen zum Erhöhen und/oder Verringern des aktuellen Reinigungsmittelpegels oder - Stands eingeleitet werden. Beispielsweise kann, wenn erfasst wurde, dass der Stand oder Pegel des
Reinigungsmittels im Reinigungsmittelreservoir zu gering ist, Reinigungsmittel auf- bzw. nachgefüllt werden.
Ferner kann es auch möglich sein, einen Steuer- oder
Regelkreis aufzubauen, um das Reinigungssystem zu
automatisieren. Dies kann besonders im Bereich großer
Solaranlagen vorteilhaft sein, um den Wasch- oder
Reinigungsvorgang teilweise oder vollständig zu
automatisieren und somit vorteilhaft Kosten einzusparen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Reinigungseinrichtungen zum gleichzeitigen Reinigen von mindestens zwei Solarelementen ausgestaltet.
Zu diesem Zweck können die Bürsten und/oder
Sprühvorrichtungen derart angeordnet bzw. vorgesehen sein, um zwei oder mehr Solarelemente gleichzeitig zu waschen bzw. zu reinigen. Dabei kann das gleiche
Reinigungsmittelreservoir oder verschiedene
Reinigungsmittelreservoire verwendet werden.
Die Reinigungseinrichtung kann auch dazu ausgelegt sein, andere Bauteile der Solaranlage, wie beispielsweise Teile der Trägerkonstruktion der Solaranlage, z.B.
Verbindungselemente zwischen zwei oder mehreren
Solarelementen, Teile des Schienensystems und dergleichen, zu reinigen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der
Laufwagen aus mindestens zwei unabhängig voneinander verfahrbaren Laufwagenteilen aufgebaut.
Beispielsweise kann der Laufwagen aus der
Transporteinrichtung und der Trägereinrichtung aufgebaut sein. Die Transporteinrichtung kann dabei in der ersten Richtung, der Laufrichtung des Laufwagens entlang der
Längenabmessung der Solaranlage verfahrbar sein, die
Trägereinrichtung in der zweiten Richtung, welche z.B. um 90° gedreht, bezogen auf die erste Richtung und in der gleichen Ebene zu dieser, angeordnet ist.
Durch eine solche Anordnung kann beispielsweise vorteilhaft die Zeit zum Verbringen der Trägereinrichtung an eine
Position innerhalb der Solaranlage verkürzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solaranlage bilden die Trägereinrichtung und/oder die Reinigungseinrichtung einen unabhängig verfahrbaren
Laufwagenteil .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Solarelemente Solarkollektoren.
„Solarkollektoren" bezeichnen dabei i.d.R. diejenigen
Solarelemente, welche in einer als thermisches
Solarkraftwerk ausgestalteten Solaranlage vorgesehen sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die
Solaranlage eine solarthermische Anlage und weist Fresnel- Kollektoren als Solarelemente auf.
Die Form solcher Fresnel-Kollektoren kann dabei
beispielsweise durch viele kleine Spiegel an die Form eines Parabolspiegels angenähert werden.
Die Solaranlage kann auch als Photovoltaikanlage
ausgestaltet sein und Solarzellen als Solarelemente
aufweisen .
Die erfindungsgemäße Solaranlage kann in vorteilhafter Weise sowohl als thermisches Solarkraftwerk im größeren, industriellen Maßstab oder als Photovoltaikanlage zur direkten Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische
Energie eingesetzt werden. Die Ausführung der
erfindungsgemäßen Solaranlage ist nicht auf einen
bestimmten Typ beschränkt. Durch den im Bereich der Trägerkonstruktion vorgesehenen Laufwagen, können vorteilhaft auch während des Betriebs der Solaranlage in einfacher bzw. konstruktiv wenig aufwendiger und damit Kosten sparender Weise Montage- und/oder
Wartungs- und/oder Reinigungsarbeiten durchgeführt werden.
Für diesen Zweck erforderliche Zugangswege zur Solaranlage hin und innerhalb der Solaranlage können mit Hilfe der erfindungsgemäß ausgestalteten Trägerkonstruktion, z.B. in Form eines Schienen- und Führungssystems, und des
Laufwagens, welcher insbesondere getrennt voneinander verfahrbare Elemente aufweist, auf einfache Weise
zugänglich gemacht werden. Damit kann es insbesondere vorteilhaft möglich sein, auch großflächige Anlagen leicht Instand zu halten. Dies kann ferner vorteilhaft dazu beitragen Kosten, wie beispielsweise Kosten für
Bedienpersonal, für Transportmittel für das Bedienpersonal und dergleichen, einzusparen. Daneben kann die erfindungsgemäße Solaranlage vorteilhaft automatisiert und ggf. standardisiert werden.
Ein Schienensystem als Fahrweg kann insbesondere bei
Standortbedingungen in Gebieten wie trockenen und/oder heißen Gebieten mit wüstenähnlichem und/oder sandigem
Untergrund und dergleichen von Vorteil sein.
Daneben kann durch Etablieren einer stabilen Struktur des Schienen- und/oder Führungssystems und/oder Einhaltens eines fest vorgegebenen Abstands zwischen dem
Schienensystem und der Trägerkonstruktion der Solaranlage der Laufwagen zudem in geeigneter Weise zuverlässig an die Solarelemente oder zumindest an einen Abschnitt oder ein Modul, in denen Solarelemente fixiert sind, herangefahren werden. Auf diese Weise kann es vorteilhaft möglich sein, eine genaue Position eines Solarelements einer Solaranlage zu erreichen.
Das Schienensystem kann auch Weichen zum Wechseln eines Gleises und/oder Ausleiten oder Abführen eines Laufwagens aus dem Schienensystem oder dergleichen aufweisen.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. In de Zeichnung bezeichnen identische Bezugszeichen gleiche oder identische Elemente.
Fig. 1 zeigt eine Transporteinrichtung mit einem Primär und Sekundärwagen auf einem ersten Abschnitt des Schienensystems gemäß einer ersten
Ausführungsform;
Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau eines Fresnel-
Solarkraftwerks ; Fig. 3 zeigt eine Schienenwechseleinrichtung zum Wechsel des Sekundärwagens auf einen zweiten
Schienenabschnitt ;
Fig. 4 zeigt die Transporteinrichtung auf dem ersten
Schienenabschnitt zum Wechsel des Sekundärwagens auf einen zweiten Schienenabschnitt; Fig. 5 zeigt einen Teil eines Positioniersystems zum Positionieren der Solarelemente bei der Montage an die Trägerkonstruktion;
Fig. 6 zeigt den Sekundärwagen mit angebautem
PositionierSystem;
Fig. 7 zeigt den Sekundärwagen mit Positioniersystem und eine Detailansicht eines Auflagers für ein
Solarelement;
Fig. 8 zeigt den Sekundärwagen mit einer
Reinigungseinrichtung; und
Fig. 9 zeigt schematisch die Bewegungsoptionen der
Transporteinrichtung mit Primär- und Sekundärwagen gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Transporteinrichtung 1 bestehend aus einem Primärwagen 3a als ersten Teil der
Transporteinrichtung 1 und einem Sekundärwagen 3 als zweiten Teil der Transporteinrichtung 1 auf zweigleisigen Schienen eines Schienensystems 5 gemäß einer ersten
Ausführungsform. Das Schienensystem 5 weist im vorliegenden Abschnitt zwei Gleise auf, auf denen sich der Primärwagen 3a mittels Rollen 7 bewegen kann. Andere Gleisformen sind ebenfalls möglich, z.B. eingleisig am Boden, eingleisig oberhalb des der Transporteinrichtung 1, die dann als
Schwebebahn aufgehängt und ausgeführt werden kann oder mittels freischwebender Aufhängung, wie dies bei Seilbahnen realisiert werden kann.
Der Primärwagen 3a weist zwei Seitenteile 9 auf, an denen an den Innenseiten der Sekundärwagen 3 an Führungselementen 11 aufgehängt ist. Der Sekundärwagen 3 ist an den
Führungselementen 11 verschiebbar. Die Richtung, in der der Sekundärwagen 3 seitlich verschiebbar ist, ist 90 Grad zur Fahrtrichtung des Primärwagens 3a, wie dies durch die
Pfeile einerseits der Schienenbewegung und andererseits des Sekundärwagens 3 dargestellt ist. Auch andere Winkel zum seitlichen Verschieben des Sekundärwagens 3 sind möglich.
Weiterhin ist ein Energieversorgungssystem 13 auf der
Transporteinrichtung 1 angeordnet. Das
Energieversorgungssystem 13 kann beispielsweise einen elektrischen Motor (hier nicht gezeigt, aber ebenfalls an der Transporteinrichtung angeordnet) antreiben, der die Rollen 7 des des Primärwagens 3a antreibt. Das
Energieversorgungssystem 13 kann auch zusätzlich als
( Zwischen- ) Speicher für eine Energieversorgung des
Sekundärwagens 3 Anwendung finden. Das
Energieversorgungssystem 13 kann mit oder ohne Kabel zu einer zentralen Energieversorgung innerhalb der Solaranlage ausgeführt werden. Ohne Kabel sind Batterien oder
wiederaufladbare Akkus Ausführungsbeispiele. Bei einer Ausführung mit Kabel kann sowohl auch ein Akku geladen werden oder ein Elektromotor direkt mit Strom gespeist werden . Fig. 2 zeigt schematisch ein Fresnel-Solarkraftwerk mit einer Trägerkonstruktion 17. Die Trägerkonstruktion 17 ist zur Aufnahme von Spiegeln in horizontaler Richtung
ausgeführt und weist parallel zueinander verlaufende Träger auf. Bei diesem Anlagentyp wird die Form eines
Parabolspiegels durch viele kleine Spiegel, die
Solarelemente 19, angenähert. Das Sonnenlicht wird über mehrere parallele, ungewölbte Spiegelstreifen auf ein
Absorberrohr 21 gebündelt. Die Solaranlage 15 ist in einzelne Segmente (hier mit 1 bis 16 bezeichnet) und
Reihen, hier senkecht zu den Segmenten abgebildet,
unterteilt. Die Transporteinrichtung 1 (nicht dargestellt) wird entlang der Doppelpfeile bewegt, wobei die Räder der Transporteinrichtung 1 in den Segmenten an Schienen
abrollen, die direkt an der die Segmente begrenzenden
Trägerkonstruktion 17 befestigt sind.
Fig. 3 zeigt eine Schienenwechseleinrichtung zum Wechsel des Sekundärwagens 3 auf einen zweiten Schienenabschnitt. Beim Verfahren wird der Sekundärwagen 3 zunächst auf einer kurzen Führungsschine 25 auf dem Primärwagen 3a geführt, bevor es, unterstützt durch einen Positionssensor 27, auf die Trägerkonstruktion 17 verschoben wird. Dort kann der Sekundärwagen 3 bis zum Erreichen einer endgültigen
Position weiter verschoben werden. Fig. 4 zeigt die Transporteinrichtung 1 auf dem ersten Schienenabschnitt zum Wechsel des Sekundärwagens 3 auf einen zweiten Schienenabschnitt. Mit einem Sensor 29 können einzelne Segmente der Trägerkonstruktion 17 gezählt werden, um die Position der Transporteinrichtung 1 innerhalb der Solaranlage 15 bzw. auf dem Schienensystem 5 zu bestimmen. Fig. 5 zeigt einen Teil eines Positioniersystems 31 zum Positionieren der Solarelemente 19 bei der Montage an die Trägerkonstruktion 17. Das Positioniersystem 31 ist in zwei Stützsysteme 31a und 31b untergliedert. Es ist jedoch auch möglich, nur ein Stützsystem oder mehr als zwei
Stützsysteme vorzusehen.
Das Stützsystem 31a weist als Auflager beispielsweise für Solarelemente 19 einen Träger 31c auf. Dieser Träger 31c ist in der Höhe (z-Richtung) durch eine Lineareinheit 31e verschiebbar ausgebildet. Die Lineareinheit 31e kann durch einen Antrieb 31h bewegt werden, der beispielsweise als Elektromotor (z.B. Schrittmotor als Linearmotor) ausgeführt wird. Auch ein manuelles Verschieben, direkt oder mittels eines Getriebes ist möglich. Ein Verschieben in
Längsrichtung des Trägers 31c (y-Richtung) kann durch die Lineareinheit 31m ausgeführt werden. Für die
Antriebseinheit 31o sind die gleichen Varianten wie für den Antrieb 31h möglich.
Das Stützsystem 31b weist im Gegensatz zu dem Stützsystem 31a zwei nebenaneinander angeordnete Lineareinheiten 31f und 31g auf. Durch ein separates Ansteuern dieser
Lineareinheiten 31f und 31g durch die beiden Antriebe 31i und 31g kann eine Rotationsbewegung (Kippbewegung) um die x-Achse erreicht werden. Die weiteren Elemente des
Stützsystems 31b sind analog zu den Elementen des
Stützsystems 31a ausgeführt.
Ein weiterer Freiheitsgrad bei der Positionierung eines Solarelementes 19 auf den beiden Trägern 31c und 31d der Stützsysteme 31a und 31b ist dadurch möglich, das der
Antrieb 31h gegenüber den beiden gleich angetriebenen
Antrieben 31i und 31j unterschiedlich angetrieben wird.
Dadurch wird eine Rotationsbewegung (Kippbewegung) um die y-Achse ermöglicht.
Ein Verschieben des gesamten Positioniersystems 31 in x- Richtung ist durch ein Verschieben der Transporteinrichtung 1 mit dem auf dem Sekundärwagen 3 fixierten
Positioniersystem 31 möglich.
Fig. 6 zeigt den Sekundärwagen 3 mit angebautem
Positioniersystem 31. Beide Stützsysteme 31a und 31b sind an den jeweiligen Endseiten (in Längsrichtung bzw. x- Richtung) des Sekundärwagens 3 befestigt. Auf den beiden Trägern 31c und 31d ist ein Solarelement 19 exemplarisch dargestellt. Die jeweiligen Pfeile zeigen die Verschiebe- und Kippmöglichkeiten, die mit den jeweiligen Antrieben ausführbar sind.
Fig. 7 zeigt den Sekundärwagen 3 mit Positioniersystem 31 und eine Detailansicht eines Auflagers für ein Solarelement 19 an der Trägerkonstruktion 17 der Solaranlage. Weitere Positionssensoren 33 detektieren die Position des
Sekundärwagens 3 innerhalb der Trägerkonstruktion 17. Die Positionssensoren 33 detektieren beispielsweise
Markierungen 35, z.B. Löcher, in der Trägerkonstruktion 17. Solarelemente 19 können an der Trägerkonstruktion 17 fixiert bzw. mit Hilfe entsprechender Auflager 37, die mittels Befestigungselementen 39 an der Trägerkonstruktion 17 befestigt sind, gelagert werden. Fig. 8 zeigt eine Reinigungsvorrichtung 41, die zur
Reinigung von Solarelementen 19 geeignet ist. Die
Reinigungsvorrichtung 41 weist zwei Bürstenelemente 43 und 45 auf, die in x-Richtung verfahrbar sind. Die
Bürstenelemente 43 und 45 können unterschiedlich
ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Verfahrrichtung der beiden Bürstenelemente 43 und 45 unterschiedlich
(gegenläufig) sein und jeweils optimiert, um bis in den Rand- bzw. Endbereich hin zu reinigen.
Die Bürstenelemente 43 und 45 werden an Führungsstangen 47 geführt und können beispielsweise mit Elektromotoren angetrieben werden. Sensoren 49 (hier nur beispielhaft an einer Position dargestellt) können die Endpositionen der Bürstenelemente 43 und 45 detektieren und entsprechende Steuersignale an Elektromotoren weiterleiten.
Auf bzw. an dem Sekundärwagen 3 sind ein oder mehrere
Reinigungsmittelreservoire 51 angeordnet.
Die gesamte Reinigungsvorrichtung 41 kann auch mittels weiterer Elektromotoren in z-Richtung verfahren werden, um beispielsweise nach einer Positionierung des Sekundärwagens 3 unter- oder oberhalb von Solarelementen (hier nicht dargestellt) an diese zur Durchführung des Wasch- oder ReinigungsVorgangs heranzufahren .
Fig. 9 zeigt schematisch die Transporteinrichtung 1 mit Primärwagen 3 und Sekundärwagen 3a mit möglichen Fahrwegen auf einem zweigleisigen Schienensystem 5 in der Solaranlage 15. Der Sekundärwagen 3 kann seitlich in einer 90 Grad Richtung von dem Primärwagen 3a aus entlang eines Führungssystems verfahren werden.

Claims

Patentansprüche
1. Solaranlage (15) mit einer Trägerkonstruktion (17), an der Solarelemente (19) befestigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Trägerkonstruktion (17) ein Fahrweg vorgesehen ist, um eine fahrerlose Transporteinrichtung (1) entlang des Fahrwegs an die Position eines
Solarelements (19) heranzufahren.
2. Solaranlage (15) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der Fahrweg zumindest teilweise als Schienensystem (5, 11, 23, 25) ausgestaltet ist.
3. Solaranlage (15) nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des
Schienensystems (5, 11, 23, 25) an der
Trägerkonstruktion (17) befestigt ist oder integral mit der Trägerkonstruktion (17) ausgeführt ist.
4. Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schienensystem (5) zweigleisig ausgestaltet und/oder die
Transporteinrichtung (1) hängend im Schienensystem geführt ist.
5. Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (1) oder das Schienensystem (5) mit Rollen (7) ausgestattet ist, um die Transporteinrichtung (1) an den Schienen des Schienensystems (5) zu fördern.
6. Solaranlage (15) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Transporteinrichtung (1) ein Energieversorgungssystem (13) für einen Antrieb der Transporteinrichtung (1) aufweist .
Solaranlage (15) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (1) einen Antrieb, insbesondere einen Elektroantrieb, aufweist .
Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (1) und/oder das Schienensystem (5) wenigstens einen Sensor (29) zur Bestimmung der Position der
Transporteinrichtung (1) aufweist.
Solaranlage (15) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Transporteinrichtung (1) wenigstens die Länge der in der Solaranlage (15) angeordneten Solarelemente (19) hat.
Solaranlage (15) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Transporteinrichtung (1) aus mindestens zwei unabhängig voneinander verfahrbaren Transporteinrichtungsteilen (3, 3a) aufgebaut ist.
Solaranlage (15) nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Transporteinrichtungsteil ein Primärwagen (3a) zum Transport des zweiten
Transporteinrichtungsteils, dem Sekundärwagen ( 3 ) , ist .
Solaranlage (15) nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, dass der Primärwagen (3a) eine
Vorratseinrichtung für Solarelemente (19) aufweist, und der Sekundärwagen (3) zum Transport einzelner
Solarelemente (19) in eine sich von der Fahrtrichtung des Primärwagens (3a) unterscheidenden Richtung
ausgestaltet ist.
Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schienenwechsel- einrichtung vorgesehen ist, um der Transporteinrichtung (1) oder einem Teil der Transporteinrichtung (1) den Wechsel von einem Schienenabschnitt in einen anderen zu ermöglichen .
Solaranlage (15) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Solarelemente (19) Heliostaten sind.
Solaranlage (15) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Solaranlage (15) eine solarthermische Anlage nach dem Fresnel- Prinzip ist.
Solaranlage (15) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest
Solarelemente (19) aufnehmende horizontale Träger der Trägerkonstruktion (17) aus kaltgewalztem Stahl
gefertigt sind.
17. Solaranlage (15) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung
(1) ein Positioniersystem (31) zum Positionieren eines Solarelements (19) an den Montageort der Solarelemente
(19) an die Trägerkonstruktion (17) aufweist.
18. Solaranlage (15) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Transporteinrichtung (1) eine Reinigungsvorrichtung (41) zum Reinigen wenigstens eines Solarelements (19)
aufweist .
19. Solaranlage (15) nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (1) wenigstens ein Reinigungsmittelreservoir (51) aufweist.
20. Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (41) einen Positionssensor (49) aufweist, um den
Reinigungsvorgang zumindest mittelbar zu starten.
21. Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (41) mindestens ein Bürstenelement (45) zur Reinigung der Solarelemente (19) aufweist.
22. Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstenelement (45) über eine Aktorik an das Solarelement (19) anstellbar ist .
23. Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (41) eine Führungsschiene (47) aufweist, entlang der mindestens eine rotierende Bürste im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Sekundärwagens (3) bewegbar ist.
Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine rotierende Bürste vorgesehen ist, deren Rotationsachse im
Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des
Sekundärwagens (3) verläuft.
Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (41) eine Fördereinrichtung für das Reinigungsmittel aus dem Reinigungsmittelreservoir (51) aufweist.
Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (41) eine Auffangvorrichtung für das Reinigungsmittel nach der Reinigung aufweist.
Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (41) eine Aufbereitungsvorrichtung für das
Reinigungsmittel aufweist.
Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (41) einen geschlossenen Kreislauf für das
Reinigungsmittel aufweist.
29. Solaranlage (15) nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (41) unterhalb der Heliostaten angeordnet ist.
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