WO2015110121A1 - Vorrichtung zur versorgung von elektrischen verbrauchern in einem solarfeld - Google Patents

Vorrichtung zur versorgung von elektrischen verbrauchern in einem solarfeld Download PDF

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WO2015110121A1 PCT/DE2015/100032 DE2015100032W WO2015110121A1 WO 2015110121 A1 WO2015110121 A1 WO 2015110121A1 DE 2015100032 W DE2015100032 W DE 2015100032W WO 2015110121 A1 WO2015110121 A1 WO 2015110121A1
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robot
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    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/20—Cleaning; Removing snow
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a device for supplying electrical consumers in a solar field with at least one support structure, which carries at least one solar element, along or on the at least one solar element, a robot unit is movable, and a solar system with a plurality of solar elements within a solar field and a Majority over the solar field distributed electrical consumers.
  • solar systems for example solar thermal power plants
  • a high dust load which is why a constant cleaning of the mirrors used, which direct the incident sunlight to an absorber, is required.
  • the reflectivity of the mirror used In order to make the energy yield in such a system as large as possible, the reflectivity of the mirror used must be kept as high as possible and thus ensure the cleanliness of the mirror.
  • the object of the present invention is to ensure a supply of electrical consumers in the solar field, which overcomes the disadvantages of the prior art, enables the robot unit to be as autonomous as possible and at the same time offers the possibility of ensuring an energy supply of the robot unit with simple means ,
  • the invention is based on the object to propose a power supply of various other consumers in the field of a solar power plant, which avoids expensive wiring of the individual components.
  • the robot unit is guided on a support structure along or on her driving and can access from their guide along the solar elements to be cleaned directly from a power supply.
  • the carrier structure, on which the robot unit can be moved is assigned means for supplying electrical energy to the wireless power supply of the robot unit.
  • the robot unit in each position in which it is located can rely on this power supply. Due to its required positioning in the area of the solar elements to be serviced, the robot unit will not move away from the carrier structure, so that the power supply of the robot unit can take place directly via the carrier structure.
  • the carrier structure itself may be assigned a contact via which a movable contact of the robot unit can be moved in a contacting manner.
  • the robot unit is kept constantly in electrical contact with its power supply during its process.
  • the robot unit can be brought into engagement with a second contact surface, which is insulated from the first contact surface. This can be done, for example, that the
  • a particularly preferred embodiment provides that in each case two adjacent support structures, which belong to parallel rows of solar elements to be cleaned, such as mirror surfaces or solar cell surfaces, have different potentials, so that in each case a carrier structure is associated with a potential.
  • the robot unit is in this case moved along a support structure and electrically contact its surface by means of its movable contact, while at the same time a robot unit electrically connected, preferably cable connected, pickup device along the adjacent support structure or is moved on this. This pickup device becomes the second potential Remove from the adjacent support structure and create the robot unit to a corresponding port.
  • this pickup device can be a further robot unit, so that practically two robot units or robot parts connected to one another are moved along adjacent carrier structures, each of which picks up a potential of their respectively assigned carrier structure and their own potential of the other robot unit provide.
  • the connected robot units can also be different robot units, for example a washing robot and a measuring robot for measuring the inclination of the solar elements.
  • the robot units can either be guided along an arbitrarily shaped support structure in the region of the solar elements to be cleaned, which are formed in the form of rails, rods and the like.
  • the support structure is unitary with the housings on soft the solar elements are arranged, is formed.
  • the mirrors are thus mounted on at least one mirror box, the mirror box as such having a housing which can be contacted in a sliding manner by the robot unit movable on the mirror box. While the robot unit moves with wheels arranged on its underside on the mirror, it will with some advantage embrace the side edges of the mirror box and electrically contact the mirror box as such on its underside.
  • the robot unit also makes it possible to give the robot unit on the mirror box the necessary support so as not to slide down from the mirror box during the procedure on the mirror glass. This is true even if the mirror box, such as for cleaning, not extra spent in a particular position, but rather held in its operating position. This further increases the energy production of the solar thermal power plant when, for maintenance, in particular cleaning, the mirror does not have to be moved out of its operating position.
  • the robot unit By embracing the longitudinal edges of the mirror box, the robot unit experiences a secure hold on the surface of the mirror box or the surface of the mirror pane and can thus be moved as far as possible autonomously. Accordingly, the robot unit also moves on photovoltaic elements whose housing is also used as a support structure and at the same time as a contact.
  • the mode of operation may in this case correspond in principle to the function in the case of a photovoltaic element with regard to the robot unit and its power supply.
  • a solution may also be provided which operates with concentric solar collectors with an inductive energy transfer.
  • induction lines are mounted below the mirror disks in the mirror box, which are each activated when the mirror pane is passed over by a robot unit and supply the robot unit contactlessly with electrical energy.
  • the carrier structures in a solar field but also a contact of the fixed electrical loads can be assigned.
  • the support structure has a potential that can be tapped directly by the consumers, such as the servomotors for the support structures, for Sonnennach Entry the solar elements.
  • the second potential can then be introduced via cable guides or, in the case of the possibility of separating the carrier structure into substructures which are insulated from one another electrically, can be provided via a second substructure.
  • adjacent carrier structures can have different potentials, so that only one stub to the adjacent carrier structure has to be provided for each consumer on a carrier structure.
  • the respective carrier structures can also be connected to a data signal, via which control commands are communicated to the individual electrical consumers, or conversely, feedback from consumers or measured values from sensors. Particularly preferred for this communication is the CANopen protocol.
  • Figure 1 shows two parallel mirror rows of a concentrating solar collector with a plurality of mirrors, which are each driven by a washing robot in a perspective view obliquely from above, and
  • FIG. 2 shows a plurality of parallel mirror rows of a concentrating solar collector in a schematic circuit diagram from above.
  • Figure 1 shows two parallel mirror rows 7, 8 on soft each a washing robot
  • the two mirror rows 7, 8 are part of a concentrating solar collector, in which concentrated on the mirror lines 7, 8 solar energy and focused on an elevated relative to the mirror rows 7, 8 absorber, which is not of interest here and also not further described and is shown is directed.
  • a heat transfer medium is guided, which is heated by the directed to the absorber solar energy and dissipated for further use.
  • a first washing robot 1 On a first mirror line 7, a first washing robot 1 is moved, which has wheels on its underside, with which it rolls on a mirror pane 4 of the first mirror row 7.
  • the housing of the first washing robot 1 In the edge region of the mirror pane 4, the housing of the first washing robot 1 is guided around the edge of the mirror box 3 arranged below the mirror pane 4, so that a sliding contact of a sliding contact 5 of the first washing robot 1 on the material of the mirror box 3, which forms a carrier structure for the first Washing robot 1 represents, is realized.
  • the sliding contact 5 thus grinds over the surface of the mirror box 3, which is made of an electrically conductive metal and to which a first potential is applied.
  • the second mirror row 8 is moved, wherein a second potential is applied to the mirror box of the second mirror row 8, which in turn is picked up by the second washing robot 2.
  • the first washing robot 1 is connected to the second washing robot 2 via a connecting line 6, via which the respectively tapped from a washing robot 1, 2 potential is passed on to the respective other washing robot 2, 1, so that each arranged in the washing robots 1, 2 drives due to the potential difference between the first mirror row 7 and the second mirror row 8 can be operated.
  • FIG. 2 shows a circuit diagram of several mirror rows, wherein it is illustrated here that a first mirror row 7 is connected to one side of a voltage source 9 functioning as a central energy source, while a second mirror row 8 is connected to the other side of the voltage source 9 and thus the two mirror rows 7, 8 have different potentials.
  • a voltage source 9 functioning as a central energy source
  • a second mirror row 8 is connected to the other side of the voltage source 9 and thus the two mirror rows 7, 8 have different potentials.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung sieht vor, der Trägerstruktur, an welcher die Robotereinheit befestigt ist, Mittel zur elektrischen Energieversorgung der Robotereinheit fest zuzuordnen, so dass diese autark an der Trägerstruktur entlang oder auf ihr verfahren werden kann.

Description

VORRICHTUNG ZUR VERSORGUNG VON
ELEKTRISCHEN VERBRAUCHERN IN EINEM SOLARFELD
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Versorgung elektrischer Verbraucher in einem Solarfeld mit wenigstens einer Trägerstruktur, welche wenigstens ein Solarelement trägt, wobei entlang oder auf dem wenigstens einen Solarelement eine Robotereinheit verfahrbar ist, sowie eine Solaranlage mit einer Mehrzahl von Solarelementen innerhalb eines Solarfelds sowie einer Mehrzahl über das Solarfeld verteilter elektrischer Verbraucher.
Derartige Vorrichtungen sind im Stand der Technik zahlreich bekannt. Beispielsweise nennt die internationale Patentanmeldung WO 2008/058528 A1 einen Waschapparat und ein Waschverfahren für konzentrierende Solarkollektoren, bei welchem ein Waschroboter direkt auf der Oberfläche der zu reinigenden Spiegel verfahren wird. Ein solcher Waschroboter kann einen Tank aufweisen, in welchem das Waschwasser vorgehalten wird. Dieser Waschroboter kann dieses Waschwasser etwa nur zeitweise auf die Spiegel aufbringen und es anschließend beim Verlassen einer bereits gereinigten Spiegelteilfläche wieder absaugen und weiter verwenden. Hierdurch ist der vorgeschlagene Waschapparat in der Lage, relativ autark auf den Spiegeln bewegt zu werden, ohne dass es - wie bei anderen Lösungen üblich - erforderlich wäre, Fahrzeuge mit Wassertanks neben dem Waschroboter herzuführen.
Eine solche Lösung ist aus der Offenlegungsschrift DE 2738666 A1 bekannt, in welcher beidseitig neben den dort paraboihnnenförmigen Spiegeln Schienen angeordnet sind, auf weichen der dort beschriebene Waschroboter verfahrbar ist. Im Rahmen der Offenbarung ist dort vorgesehen, einen Reinigungsmittelspeicher vorzuhalten, welcher mit dem Waschroboter über eine auf eine Trommel aufgewickelte Reinigungsschlauchleitung verbunden ist. Die Offenlegungsschrift DE 102004036094 A1 geht ferner von einem Fahrzeug aus, welches wahlweise auch bemannt sein kann und welches neben den zu reinigenden Spiegeln hergefahren werden muss. Hierzu kann zwar eine Schienenführung vorhanden sein, jedoch ist aufgrund der Größe des Fahrzeugs auch das Wasserreser- voir direkt an Bord angeordnet und das Fahrzeug wird mithilfe eines herkömmlichen
Fahrzeugmotors, welcher in der Offenlegungsschrift nicht näher diskutiert ist, angetrieben.
Grundsätzlich besteht bei Solaranlagen, beispielsweise solarthermischen Kraftwer- ken die Problematik, dass diese mit besonders großer Energieausbeute in sonnenreichen und damit trockenen Gebieten eingesetzt werden. Gerade in trockenen Gebieten fällt jedoch eine hohe Staubbelastung an, weshalb ein ständiges Reinigen der verwendeten Spiegel, welche das einstrahlende Sonnenlicht auf einen Absorber lenken, erforderlich ist. Um die Energieausbeute in einer derartigen Anlage möglichst groß werden zu lassen, muss die Reflexionsfähigkeit der verwendeten Spiegel möglichst hoch gehalten werden und damit für die Sauberkeit der Spiegel gesorgt werden.
Neben dem Umstand, dass eine ständige Reinigung der Spiegel erforderlich ist, ist auch davon auszugehen, dass grundsätzlich mit möglichst wenigen zusätzlich heran zu schaffenden Mitteln die Reinigung bewerkstelligt werden soll. So wäre es beispielsweise nicht erwünscht, im Bereich des solarthermischen Kraftwerks Treibstoff für den Waschroboter bzw. für ein Waschfahrzeug bereithalten zu müssen. Umgekehrt verspricht der Einsatz von Akkumulatoren als Energiequelle für die Verfahren der Waschroboter ebenfalls keine Ideallösung zu sein, nachdem die Akkumulatoren als solche eine lediglich sehr begrenzte Lebensdauer haben und bei ständigem Einsatz unter trockenen, heißen Bedingungen diese Lebensdauer noch weiter verkürzt wird. Neben dem Erfordernis des Waschens der Solarelemente besteht auch das Problem einer exakten Einstellung der Winkelstellung derselben, so dass eine weitere Form der Robotereinheit in einem Messroboter bestehen kann. Auch hier muss eine dauerhaft belastbare Versorgung gewährleistet sein. Ein weiteres Problem stellt das Gewicht der Robotereinheit dar, die im Falle eines Verbrennungsmotors neben dem Motor und ggf. dem Generator auch den entsprechenden Kraftstoff mit sich führen muss. Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Versorgung elektrischer Verbraucher im Solarfeld sicherzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet, der Robotereinheit eine größtmögliche Autarkie ermöglicht und gleichzeitig die Möglichkeit bietet, mit einfachen Mitteln eine Energieversorgung der Robotereinheit zu gewährleisten.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Stromversorgung auch von verschiedenen anderen Verbrauchern im Bereich eines Solarkraftwerks vorzuschlagen, welche eine teuere Verkabelung der einzelnen Komponenten vermeidet. Dies gelingt durch eine Vorrichtung zur Versorgung elektrischer Verbraucher in einem Solarfeld gemäß den Merkmalen eines der Ansprüche 1 oder 2, bzw. durch ein Solarkraftwerk gemäß dem nebengeordneten Anspruch 13 oder 15. Weitere, sinnvolle Ausgestaltungen einer derartigen Vorrichtung bzw. eines derartigen Solarkraftwerks können den jeweiligen untergeordneten Ansprüchen entnommen werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Robotereinheit an einer Trägerstruktur entlang oder auf ihr fahrend geführt wird und von ihrer Führung entlang der zu reinigenden Solarelemente aus direkt auf eine Energieversorgung zugreifen kann. Dies wird dadurch gewährleistet, dass der Trägerstruktur, an welcher die Robotereinheit verfahrbar ist, Mittel zur Zuleitung von elektrischer Energie zur drahtlosen Energieversorgung der Robotereinheit zugeordnet sind. Dadurch, dass direkt an der Trägerstruktur, an welcher die Robotereinheit verfahren wird, diese mit einer zentralen Energieversorgung verbundenen Mittel zur Zuleitung von elektrischer Energie vorgehalten werden, wird die Robotereinheit in jeder Position in der sie sich befindet auf diese Energieversorgung zurückgreifen können. Die Robotereinheit wird sich aufgrund ihrer geforderten Positionierung im Bereich der zu wartenden Solarelementen nicht von der Trägerstruktur weg bewegen, so dass über die Trägerstruktur direkt die Energieversorgung der Robotereinheit erfolgen kann. Auf diese Art und Weise hat die Robotereinheit in jeder Position, in welche sie verfahren wird, eine direkte Kontaktierungsmöglichkeit zu einer Energieversorgung, auf welche die Robotereinheit jederzeit zurückgreifen kann. Das Ausgehen der mitgeführten Energie kann hierdurch weitestgehend ausgeschlossen werden. Gleichzeitig wird es vermieden, zusätzliche Konstruktionen im Bereich der zu wartenden Flächen aufzustellen, mit deren Hilfe eine Energieversorgung der Robotereinheit ermöglicht wird.
In Weiterbildung der Erfindung kann der Trägerstruktur selbst ein Kontakt zugeordnet sein, über welche ein beweglicher Kontakt der Robotereinheit kontaktierend bewegt werden kann. Hierdurch wird die Robotereinheit während ihres Verfahrens ständig in elektrischem Kontakt zu ihrer Energieversorgung gehalten. Ferner ist es möglich, die Oberfläche der Trägerstruktur selbst als Kontaktfläche zu verwenden, indem die Trägerstruktur vollständig gegenüber dem Boden isoliert wird und an die Trägerstruktur selbst ein Potenzial zur Versorgung der Robotereinheit angelegt wird.
Um auch ein zweites Potenzial an die Robotereinheit anzulegen, so dass ein Ausgleich zwischen den beiden Potenzialen stattfinden kann, kann die Robotereinheit in den Eingriff einer zweiten Kontaktfläche gebracht werden, welche gegenüber der ersten Kontaktfläche isoliert ist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die
Trägerstruktur zweigeteilt wird und ein Teil gegenüber dem anderen isoliert wird, alternativ ist es aber auch möglich, eine separate Kontaktschiene entlang der Trägerstruktur zu führen, welche ihrerseits gegenüber der Trägerstruktur selbst isoliert ist.
Eine besonders bevorzugte Ausführung sieht vor, dass jeweils zwei benachbarte Trägerstrukturen, welche zu parallel angeordneten Zeilen zu reinigender Solarelemente, wie etwa Spiegelflächen oder Solarzellenflächen, gehören, unterschiedliche Potenziale aufweisen, so dass jeweils einer Trägerstruktur ein Potenzial zugeordnet ist. Die Robotereinheit wird in diesem Fall entlang einer Trägerstruktur bewegt und deren Oberfläche mithilfe ihres beweglichen Kontakts elektrisch kontaktieren, während gleichzeitig eine mit der Robotereinheit elektrisch verbundene, vorzugsweise kabelverbundene, Abnehmereinrichtung entlang der benachbarten Trägerstruktur oder auf dieser verfahren wird. Diese Abnehmereinrichtung wird das zweite Potenzial von der benachbarten Trägerstruktur abnehmen und der Robotereinheit an einen entsprechenden Anschluss anlegen.
Mit besonderem Vorteil kann es sich bei dieser Abnehmereinrichtung um eine weitere Robotereinheit handeln, so dass praktisch zwei mit einander verbundene Robotereinheiten oder Roboterteile an benachbarten Trägerstrukturen entlang bewegt werden, welche jeweils ein Potenzial der ihnen jeweils zugeordneten Trägerstruktur abgreifen und das eigene Potenzial jeweils der anderen Robotereinheit zur Verfügung stellen. Hierbei kann es sich bei den verbundenen Robotereinheiten auch um unterschiedliche Robotereinheiten handeln, etwa um einen Waschroboter und einen Messroboter zur Messung der Neigung der Solarelemente.
Die Robotereinheiten können hierbei entweder an einer beliebig geformten Trägerstruktur im Bereich der zu reinigenden Solarelemente entlang geführt werden, welche in Form von Schienen, Gestängen und dergleichen mehr gebildet sind. Es ist jedoch auch erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Trägerstruktur baueinheitlich mit den Gehäusen, auf weichen die Solarelemente angeordnet sind, gebildet ist. Im Fall eines konzentrierenden Solarkollektors sind die Spiegel also auf jeweils wenigstens einem Spiegelkasten montiert, wobei der Spiegelkasten als solcher ein Gehäuse besitzt, welches von der auf dem Spiegelkasten verfahrbaren Robotereinheit gleitend kontaktiert werden kann. Während die Robotereinheit mit an ihrer Unterseite angeordneten Rädern auf dem Spiegel fährt, wird sie mit einigem Vorteil die Seitenkanten des Spiegelkastens umgreifen und auf dessen Unterseite den Spiegelkasten als solchen elektrisch kontaktieren. Hierdurch ist zudem ermöglicht, der Robotereinheit auf dem Spiegelkasten den nötigen Halt zu geben, um während des Verfahrens auf der Spiegelscheibe nicht von dem Spiegelkasten herabzurutschen. Dies gilt auch dann, wenn der Spiegelkasten, etwa für eine Reinigung, nicht extra in eine besondere Position verbracht, sondern vielmehr in seiner Betriebsposition gehalten wird. Dies erhöht weiter die Energieproduktion des solarthermischen Kraftwerks, wenn zur Wartung, insbesondere der Reinigung, der Spiegel diese nicht aus ihrer Betriebsposition herausgefahren werden müssen. Durch das Umgreifen der Längskanten des Spiegelkastens erfährt die Robotereinheit einen sicheren Halt auf der Oberfläche des Spiegelkastens bzw. der Oberfläche der Spiegelscheibe und kann hierdurch weitestgehend autark verfahren werden. Entsprechend verfährt die Robotereinheit auch auf Fotovoltaikelementen, deren Gehäuse ebenso als Trägerstruktur und gleichzeitig als Kontakt eingesetzt wird. Die Funktionsweise kann hierbei hinsichtlich der Robotereinheit und deren Energieversorgung prinzipiell der Funktion im Falle eines Fotovoltaikelements entsprechen.
Alternativ zu einer beispielsweise Gleitkontaktierung am Gehäuse der Trägerstruktur kann auch eine Lösung vorgesehen werden, welche bei konzentrierenden Solarkollektoren mit einer induktiven Energieübertragung arbeitet. Hierbei werden Induktionsleitungen unterhalb der Spiegelscheiben in dem Spiegelkasten montiert, welche je- weils bei einem Überfahren der Spiegelscheibe durch eine Robotereinheit aktiviert werden und die Robotereinheit berührungslos mit elektrischer Energie versorgen.
Neben einer beweglichen Kontaktierung, welche besonders für fahrbare Roboter geeignet ist, kann den Trägerstrukturen in einem Solarfeld aber auch eine Kontaktierung der ortsfesten elektrischen Verbraucher zugeordnet sein. Hierzu weist die Trägerstruktur ein Potenzial auf, das direkt von den Verbrauchern, etwa den Stellmotoren für die Trägerstrukturen, zur Sonnennachführung der Solarelemente abgegriffen werden kann. Das zweite Potenzial kann dann über Kabelführungen herangeführt werden oder im Falle der Möglichkeit einer Separierung der Trägerstruktur in elektrisch voneinander isolierte Teilstrukturen über eine zweite Teilstruktur bereitgestellt werden. Anstelle von oder ergänzend zu einer reinen Versorgung von Verbrauchern über die Trägerstruktur kann aber auch eine Ableitung der in einem Photovol- taikelement erzeugten elektrischen Energie erfolgen.
Soweit einer Trägerstruktur jedoch nur ein Potenzial zugeordnet ist, können benachbarte Trägerstrukturen unterschiedliche Potenziale aufweisen, so dass für jeden Verbraucher an einer Trägerstruktur nur eine Stichleitung zur benachbarten Trägerstruktur vorgesehen werden muss.
Neben der reinen Übertragung von elektrischer Energie kann den jeweiligen Trägerstrukturen auch ein Datensignal aufgeschaltet werden, über welches Stellbefehle an die einzelnen elektrischen Verbraucher, oder umgekehrt Rückmeldungen von Verbrauchern oder Messwerte von Sensoren kommuniziert werden. Besonders bevorzugt wird für diese Kommunikation das CANopen-Protokoll. Die vorstehend beschriebene Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 zwei parallele Spiegelzeilen eines konzentrierenden Solarkollektors mit mehreren Spiegeln, welche jeweils von einem Waschroboter befahren werden in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben, sowie
Figur 2 eine Mehrzahl paralleler Spiegelzeilen eines konzentrierenden Solarkollektors in einer schematischen Schaltskizze von oben. Figur 1 zeigt zwei parallele Spiegelzeilen 7, 8 auf weichen jeweils ein Waschroboter
1 , 2 verfahren werden. Die beiden Spiegelzeilen 7, 8 sind Teil eines konzentrierenden Solarkollektors, bei dem die auf die Spiegelzeilen 7, 8 eintreffende Sonnenenergie gebündelt und auf einen erhöht gegenüber den Spiegelzeilen 7, 8 stehenden Absorber, der hier nicht weiter von Interesse ist und auch nicht weiter beschrieben und gezeigt wird, gelenkt wird. In dem Absorber ist ein Wärmeträgermedium geführt, welches durch die auf den Absorber gelenkte Sonnenenergie erwärmt und zur weiteren Verwendung abgeführt wird.
Auf einer ersten Spiegelzeile 7 wird ein erster Waschroboter 1 verfahren, welcher auf seiner Unterseite Räder aufweist, mit welchen er auf einer Spiegelscheibe 4 der ersten Spiegelzeile 7 rollt. Im Kantenbereich der Spiegelscheibe 4 ist das Gehäuse des ersten Waschroboters 1 um die Kante des unter der Spiegelscheibe 4 angeordneten Spiegelkastens 3 herumgeführt, so dass eine Gleitkontaktierung eines Gleitkontakts 5 des ersten Waschroboters 1 am Material des Spiegelkastens 3, welcher eine Trä- gerstruktur für den ersten Waschroboter 1 darstellt, realisiert wird. Der Gleitkontakt 5 schleift also über die Oberfläche des Spiegelkastens 3, welcher aus einem elektrisch leitfähigen Metall hergestellt ist und an welchen ein erstes Potenzial angelegt wird. In gleicher Weise wird mit der zweiten Spiegelzeile 8 verfahren, wobei an den Spiegelkasten der zweiten Spiegelzeile 8 ein zweites Potenzial angelegt wird, welches wie- derum von dem zweiten Waschroboter 2 abgegriffen wird. Der erste Waschroboter 1 ist mit dem zweiten Waschroboter 2 über eine Verbindungsleitung 6 verbunden, über welche das jeweils von einem Waschroboter 1 , 2 abgegriffene Potenzial an den jeweils anderen Waschroboter 2, 1 weitergereicht wird, so dass jeweils die in den Waschrobotern 1 , 2 angeordneten Antriebe aufgrund des Potenzialunterschieds zwi- sehen der ersten Spiegelzeile 7 und der zweiten Spiegelzeile 8 betrieben werden können.
Figur 2 zeigt ein Prinzipschaltbild mehrerer Spiegelzeilen, wobei hier verdeutlicht wird, dass eine erste Spiegelzeile 7 mit einer Seite einer als zentrale Energiequelle fungierenden Spannungsquelle 9 verbunden wird, während eine zweite Spiegelzeile 8 mit der anderen Seite der Spannungsquelle 9 verbunden wird und damit die beiden Spiegelzeilen 7, 8 unterschiedliche Potenziale aufweisen. Mit weiteren parallelen Spiegelzeilen wird dieses System so fortgesetzt, dass sich die beiden verwendeten Potenziale immer wieder abwechseln und damit der erste Waschroboter 1 und der zweite Waschroboter 2 in einem weiteren Waschdurchgang entweder gegeneinander vertauscht auf den mittleren oder in der gleichen Anordnung auf den linken beiden Spiegelzeilen verfahren werden können. Auf diese Art und Weise ist praktisch kein Installationsaufwand für die Stromversorgung der Waschroboter 1 , 2 erforderlich, welcher über ein bloßes Anlegen einer Spannung an das Gehäuse der Spiegelkästen 3 hinausgeht.
Vorstehend beschrieben ist somit eine Vorrichtung zur Versorgung elektrischer Verbraucher in einem Solarfeld bestehend aus solarthermischen oder photovoltaischen Elementen, welche eine einfache und Kosten sparende Energieversorgung zur Wartung, insbesondere zur Reinigung, verwendeter Robotereinheiten ermöglicht, ohne dass zusätzlicher Installationsaufwand anfällt, sowie eine Solaranlage, welche eine kostengünstige und leicht handhabbare Spannungsversorgung und Kommunikation zwischen elektrischen Verbrauchern des Solarkraftwerks ermöglicht. BEZUGSZEICHEN LISTE erster Waschroboter
zweiter Waschroboter
Spiegelkasten
Spiegelscheibe
Gleitkontakt
Verbindungsleitung
erste Primärspiegelzeile
zweite Primärspiegelzeile
Spannungsquelle

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Vorrichtung zur Versorgung elektrischer Verbraucher in einem Solarfeld mit wenigstens einer Trägerstruktur, welche wenigstens ein Solarelement trägt, wobei entlang oder auf dem wenigstens einen Solarelement eine Robotereinheit verfahrbar ist und der Trägerstruktur Mittel zur Zuleitung von elektrischer Energie zur drahtlosen Energieversorgung der Robotereinheit zugeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte, parallel zueinander verlaufende Trägerstrukturen jeweils eine Kontaktfläche mit einem Potenzial aufweisen, wobei die Robotereinheit das Potenzial der ihm zugeordneten Trägerstruktur mithilfe des beweglichen elektrischen Kontakts und gleichzeitig das Potenzial der benachbarten Trägerstruktur mithilfe einer elektrisch verbundenen Abnehmereinrichtung abgreift.
Vorrichtung zur Versorgung elektrischer Verbraucher in einem Solarfeld mit wenigstens einer Trägerstruktur, welche wenigstens ein Solarelement trägt, wobei entlang oder auf dem wenigstens einen Solarelement eine Robotereinheit verfahrbar ist und der Trägerstruktur Mittel zur Zuleitung von elektrischer Energie zur drahtlosen Energieversorgung der Robotereinheit zugeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Solarelement jeweils wenigstens ein Gehäuse aufweist und das wenigstens eine Gehäuse als Trägerstruktur derart hergerichtet ist, dass die Robotereinheit auf dem Gehäuse verfahrbar ist dieses als Kontaktfläche kontaktiert.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotereinheit einen beweglichen elektrischen Kontakt zur Abnahme eines Potenzials an einer Kontaktfläche der Trägerstruktur aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Trägerstruktur gegenüber dem Boden elektrisch isoliert ist und der bewegliche elektrische Kontakt der Robotereinheit die Oberfläche der Trägerstruktur kontaktiert.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur eine gegenüber der ersten Kontaktfläche isolierte zwei- te Kontaktfläche aufweist, welche ein zweites Potenzial besitzt, das mittels eines zweiten beweglichen elektrischen Kontakts der Robotereinheit abgegriffen wird.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abnehmereinrichtung an der benachbarten Trägerstruktur eine zweite Robotereinheit ist, für den die erste Robotereinheit umgekehrt die Abnehmereinrichtung darstellt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotereinheit unter Zwischenlage des Solarelements auf dem Gehäuse rollend verfahrbar ist und die Längskanten des Gehäuses unter deren elektrischer Kontaktie- rung umgreift.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem wenigstens einen Solarelement um einen Spiegel handelt, welcher einfallende Sonnenenergie konzentrierend auf einen Absorber lenkt.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Solarelement um ein Fotovoltaikelement handelt, welches einfallende Sonnenenergie in elektrische Energie umsetzt.
10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Solarelement um einen Spiegel handelt, der jeweils auf wenigstens einem Spiegelkasten (3) montiert ist und der wenigstens eine Spiegelkasten (3) als Trägerstruktur derart hergerichtet ist, dass die Robotereinheit auf dem Spiegelkasten (3) verfahrbar ist, wobei dem Spiegelkasten (3) eine Induktionsschleife zugeordnet ist, welche eine Versorgungsspannung in eine Empfangseinrichtung der Robotereinheit induziert.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass es sich bei der Robotereinheit um einen Waschroboter (1 , 2) der einen Messroboter handelt.
12. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Robotereinheit ein Akkumulator zur Überbrückung von Fehlkontaktierungen aufweist.
Solarkraftwerk mit einer Mehrzahl von Solarelementen innerhalb eines Solarfelds sowie einer Mehrzahl über das Solarfeld verteilter elektrischer Verbraucher,
dadurch gekennzeichnet, dass die Solarelemente jeweils reihenweise einer Trägerstruktur zugeordnet sind und an einer Kontaktfläche dieser Trägerstruktur ein elektrisches Potenzial zum Abgriff durch die elektrischen Verbraucher angelegt ist.
Solarkraftwerk gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte, parallel zueinander verlaufende Trägerstrukturen jeweils eine Kontaktfläche mit einem Potenzial aufweisen, ein einer Trägerstruktur zugeordneter elektrischer Verbraucher das Potenzial der Trägerstruktur direkt abgreift und über eine Stichleitung mit einer Kontaktfläche einer benachbarten Trägerstruktur verbunden ist.
Solarkraftwerk mit einer Mehrzahl von Solarelementen innerhalb eines Solarfelds,
dadurch gekennzeichnet, dass die Solarelemente jeweils reihenweise einer Trägerstruktur zugeordnet sind und an einer Kontaktfläche dieser Trägerstruktur ein elektrisches Potenzial zur Übertragung von Datensignalen angelegt ist.
16. Solarkraftwerk gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Datensignal dem CANopen-Protokoll entspricht.
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