用于獲取太陽能的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】用于獲取太陽能的設(shè)備，其包括：接收裝置（1），用于接收太陽能，所述接收裝置（1）具有至少一個以收集器、太陽能電池或者反射器形式的接收元件（2）；承載件（3），用于承載所述接收裝置（1）；以及傳動裝置（4），用于將所述承載件（3）與所述接收裝置（1）一起根據(jù)太陽高度進行跟蹤，其中，所述承載件（3）形成膠囊狀件（5），在所述膠囊狀件內(nèi)部設(shè)有所述傳動裝置（4）。
【專利說明】用于獲取太陽能的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于獲取太陽能的設(shè)備，其包括:用于接收太陽能的接收裝置，用于承載所述接收裝置的承載件，以及用于將所述承載件與所述接收裝置一起根據(jù)太陽高度進行跟蹤的傳動裝置。
[0002]在此，所述接收元件可以是收集器、光伏太陽能電池、或者優(yōu)選在太陽能熱發(fā)電設(shè)備的情況下也可以是反射器或鏡。
【背景技術(shù)】
[0003]在DE102006027152A1中描述了一種太陽能獲取裝置，其傳動裝置包括配有外齒部的齒圈。傳動裝置另外還配有小齒輪，所述小齒輪與齒圈的外齒部相嚙合。不利的是，傳動裝置無保護地遭受大氣影響。例如，飛沙進入到傳動裝置中，這導致過早磨損。傳動裝置也無保護地遭受雨水，由此造成嚴重腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)在于，提出另一種用于獲取太陽能的設(shè)備。
[0005]所述任務(wù)通過具有權(quán)利要求1所述特征的設(shè)備解決。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，承載件形成膠囊狀件，傳動裝置設(shè)置在所述膠囊狀件內(nèi)部。由此，傳動裝置被保護以防大氣影響。此外，通過所述膠囊狀件(也可以稱為護罩)實現(xiàn)了接收裝置的背側(cè)的空氣動力學有利的構(gòu)型，由此降低了風荷載。通過膠囊狀件幾乎閉合的面使在背面以及側(cè)面迎流時的空氣阻力最小化。由此，所述設(shè)備被構(gòu)造成需要較小穩(wěn)定性并且可以因此節(jié)省材料。
[0006]在一改進方案中，傳動裝置具有內(nèi)齒部，并且所述內(nèi)齒部與承載件一起繞水平軸線可擺動地支承。水平軸線是仰角軸線。內(nèi)齒部以水平軸線作為曲率中心圓弧形地、更準確地說是凹形地延伸。在內(nèi)齒部區(qū)域中，護罩或者其內(nèi)表面構(gòu)造成圓弧形的殼。護罩可以以一件式的構(gòu)造方式由單部件構(gòu)造或者以多件式的構(gòu)造方式由多個單部件組裝而成。在優(yōu)選一件式的構(gòu)造方式的情況下，護罩可以由薄板或者由纖維復合材料制成。護罩可以不僅用作傳動裝置的蓋部、而且附加地用作傳動裝置的電動機驅(qū)動器的蓋部。因為所述設(shè)備配有兩個電動機驅(qū)動器，其中一個用于對所述接收裝置進行仰角跟蹤并且另一個用于進行方位角跟蹤，因此，優(yōu)選兩個驅(qū)動器由護罩覆蓋和保護。
[0007]在另一改進方案中，內(nèi)齒部固定在膠囊狀件上、裝入到膠囊狀件中或者成形到膠囊狀件上，并且內(nèi)齒部通過齒形帶區(qū)段、驅(qū)動鏈區(qū)段、針齒輪段、齒段或者孔列形成。膠囊狀件的構(gòu)造成圓扇形的內(nèi)壁允許市場上常見的機器元件與內(nèi)齒部一體化或者使膠囊狀件的材料根據(jù)內(nèi)齒部成形。例如在由薄板構(gòu)造成膠囊狀件的情況下，內(nèi)齒部的齒可以通過壓制薄板而產(chǎn)生。如果內(nèi)齒部通過齒形帶形成，則所述齒形帶可以被層壓。傳動裝置的外齒部與所述內(nèi)齒部嚙合，所述外齒部通過齒輪或者具有攜動銷的輸送輪形成。所述攜動銷可以在通過外齒部驅(qū)動內(nèi)齒部時與孔列的孔嚙合。所述外齒部也可以通過鏈輪形成，所述鏈輪在此與構(gòu)造成驅(qū)動鏈區(qū)段的內(nèi)齒部嚙合。[0008]在另一改進方案中，傳動裝置設(shè)置在支柱(也可以稱為支架或者立柱)上，所述支柱穿過膠囊狀件中的留空延伸。支柱承載所述承載架和所述接收裝置，并且支柱承載包括傳動裝置和一個驅(qū)動器或者復數(shù)個驅(qū)動器在內(nèi)的整個跟蹤裝置。所述留空作為通孔設(shè)置在膠囊狀件的壁中并且可以構(gòu)造成具有閉合邊緣的O形長形孔或者構(gòu)造成具有敞開邊緣的U形長形孔。在仰角跟蹤的情況下一承載件與接收裝置一起繞水平軸線旋轉(zhuǎn)一所述支柱沿著長形孔在所述長形孔中運動。
[0009]在另一改進方案中，接收裝置由多個接收元件組裝而成，這些接收元件是板狀、優(yōu)選是四角形。這些接收元件可以是收集器、光伏太陽能電池或者優(yōu)選為反射器(鏡)。在接收元件構(gòu)造成鏡復面的情況下，這些鏡復面可以置于一個共同的平面中并且共同形成大的、平的鏡，或者這些鏡復面可以相互傾斜并且共同形成拋物面鏡類型。
[0010]在另一改進方案中，承載件或者接收裝置配備有用于調(diào)整這些接收元件相互的角位置或者用于調(diào)整這些接收元件相對彼此的平面位置的調(diào)整裝置。借助于所述調(diào)整裝置可以在設(shè)備裝配期間調(diào)整所述接收元件。在這些接收元件共同形成平鏡的這種情況中，這些接收元件相對彼此的平面位置借助于調(diào)整裝置進行調(diào)整。在這些接收元件共同形成拋物面鏡類型的另一種情況中，這些接收元件為此所需的相互角位置借助于調(diào)整裝置進行調(diào)整。這些接收元件構(gòu)造成相互傾斜的平板以便形成拋物面鏡類型的這樣構(gòu)型具有以下優(yōu)點:一方面這些板可以被簡單地制成，并且另一方面通過使反射的太陽光束聚焦或者集束來提高設(shè)備的效率。
[0011]在另一改進方案中，調(diào)整裝置包括螺紋元件，這些螺紋元件直接地或者通過中間層間接地在接收元件的角部上或靠近角部作用到這些接收元件上。螺紋元件可以是螺釘(或螺栓)或者螺母。這些中間層可以是墊圈，當這些螺釘頭或者螺母壓到這些墊圈上時，這些墊圈在調(diào)整時在接收元件的角部區(qū)域中壓到這些接收元件上。在接收元件中可以設(shè)有孔，螺紋元件在構(gòu)造成螺釘?shù)那闆r下穿過這些孔延伸。這些螺紋元件但也可以設(shè)置在接收元件的外部或者接收元件旁邊。例如，這些螺紋元件可以構(gòu)造成螺釘，并且這些中間層可以構(gòu)造成可通過螺釘進行操作的夾爪，這些夾爪在接收元件的角部區(qū)域中壓到接收元件上。
[0012]在另一改進方案中，調(diào)整裝置包括凸出的接片，接收元件在形成翻轉(zhuǎn)鉸鏈或者彎曲鉸鏈的情況下設(shè)置在所述接片上或者設(shè)置成具有所述接片(或與所述接片形成翻轉(zhuǎn)鉸鏈或者彎曲鉸鏈)。接片和接收元件共同形成搖擺件，其中，接收元件可繞接片擺動。通過相應(yīng)的接收元件繞相應(yīng)的接片擺動可以調(diào)節(jié)接收元件的所述角位置或者平面位置。優(yōu)選的是，分別兩個螺紋元件作用在每個接收元件上，并且配置給相應(yīng)接收元件的接片如此延伸，使得接片交叉成在兩個螺紋元件或者螺紋元件所作用在其上的角部之間的假想的連接線。接片可以以與承載件一件式地構(gòu)造方式成形在所述承載件上，或者對此可替代的是可以作為單獨的構(gòu)件、例如圓形或者半圓形輪廓的桿或者棒與承載件組合。在此，基本上以平板形式構(gòu)造的接收元件如此安置在沿對角線延伸的接片上，使得這些接收元件可以在所述接片上翻轉(zhuǎn)。這些接片但也可以與接收元件的背側(cè)固定連接或者在所述背側(cè)上成形，并且這些接片具有彎曲彈性的接片輪廓。在此，這些彎曲彈性的接片形成彎曲鉸鏈。
[0013]在另一改進方案中，承載件配備有相互成角度地定向的擋風器。所述擋風器優(yōu)選相互成直角地定向并且可以設(shè)置成交叉的列，其中，每列包括兩個擋風器。所述擋風器可以構(gòu)造成導風板并且設(shè)置用于降低空氣動力學的升力并且因此降低設(shè)備的風載荷。[0014]在另一改進方案中，擋風器從接收裝置內(nèi)部的縫中伸出。接合縫或者接合間隙可以位于所述接收元件之間，擋風器安置在所述接合縫或者接合間隙中。
[0015]在另一改進方案中，調(diào)整裝置與阻尼元件組合，這些阻尼元件造成抵抗所出現(xiàn)的載荷峰值(例如風暴)的阻尼。這些阻尼元件可以例如通過一層彈性泡沫形成，所述彈性泡沫安置在承載件與接收元件之間并且后者被面狀地支撐。由此，當接收元件是反射器或者鏡時，可以使用特別薄的鏡。這些鏡可以額外利用纖維增強的塑料進行支撐。對此特別合適的是包含具有阻尼性質(zhì)的纖維的塑料、例如芳綸纖維。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]其它結(jié)構(gòu)上和功能上有利的改進方案由以下實施例說明以及所屬附圖得出，其中:
[0017]圖1:示出用于太陽能塔式電站的、具有反射器的定日鏡；并且
[0018]圖2:從圖1中所示的視線方向II示出定日鏡。
【具體實施方式】
[0019]圖1和圖2示出了用于獲取太陽能的設(shè)備。這種設(shè)備在太陽能塔式電站中使用，以便將太陽光反射到塔頂部的中央吸收器或接收器上。太陽能塔式電站可以包含數(shù)百或數(shù)千個這種定日鏡，因此本發(fā)明設(shè)備的成本低廉的可制造性尤其有利。
[0020]所述設(shè)備包括支柱9 (支架)，在所述支柱上設(shè)置驅(qū)動單元，所述驅(qū)動單元包括用于仰角運動的電動機驅(qū)動器17以及傳動裝置4和用于方位角運動的電動機驅(qū)動器18。驅(qū)動器17使承載件3與接收裝置I 一起繞具有水平軸線7的仰角鉸鏈擺動。驅(qū)動器18使承載件3與接收裝置I 一起繞具有垂直軸線22的方位角鉸鏈擺動，所述垂直軸線與管狀支柱9同軸。承載件3形成膠囊狀件5，所述膠囊狀件用作包括驅(qū)動器17、18以及傳動裝置4在內(nèi)的整個驅(qū)動單元的蓋部。
[0021]傳動裝置4包括小的齒輪或小齒輪19,所述小齒輪與齒段8的內(nèi)齒部6相嚙合。在圖2中一起示出了內(nèi)齒部6的第一變型方案和替代所述第一變型方案的第二變型方案。在第一變型方案中，在中央僅設(shè)置一個內(nèi)齒部6——如圖2中用虛線所示那樣一一并且因此也僅設(shè)有一個小齒輪19。在第二變型方案中，對稱地設(shè)置兩個內(nèi)齒部6——如圖2中用實線所示那樣一并且因此也設(shè)有兩個小齒輪19，其中，這兩個小齒輪19安置在一個共同的軸上。
[0022]無論是存在一個還是兩個具有內(nèi)齒部6的齒段8，每個齒段8都在膠囊狀件5的圓弧形的內(nèi)壁區(qū)段30的區(qū)域中固定、例如層壓在所述膠囊狀件上。如果代替這個齒段或這些齒段而使用一個或多個鏈區(qū)段以便形成內(nèi)齒部6，則這些鏈區(qū)段可以在膠囊狀件5的內(nèi)壁的圓弧形區(qū)段的區(qū)域中鉚接到所述膠囊狀件上。
[0023]小齒輪19是驅(qū)動機構(gòu)，并且內(nèi)齒部6是傳動裝置4的輸出機構(gòu)。支柱9穿過膠囊狀件5中的U形的留空10。接收裝置I包括四個以反射器或鏡形式的板狀接收元件2。承載件3具有連接在所述膠囊狀件5上的、平坦的邊緣23，所述邊緣具有環(huán)繞的卷邊或者有角度的棱邊24，所述棱邊24環(huán)繞整個接收裝置I。環(huán)繞的棱邊24提高了穩(wěn)定性并且用于接收持久彈性的粘合劑以便緊固接收元件2。邊緣23用于設(shè)置定位元件或者調(diào)整裝置11以便調(diào)整所述接收元件2。
[0024]調(diào)整裝置11構(gòu)造成螺紋元件、在此構(gòu)造成螺釘(或螺栓)，并且能夠可選地配備有阻尼元件，這些阻尼元件保護接收元件2以防振動等。除了這四個被設(shè)置在接收裝置I的四個角上的調(diào)整裝置11以外，設(shè)有第五調(diào)整裝置11，所述第五調(diào)整裝置中心地設(shè)置在使這些接收元件2相互分離的縫16的交點中。第五調(diào)整裝置11也是以螺釘形式的螺紋元件21。
[0025]四個外部調(diào)整裝置11主要用于補償由制造公差引起的裝配誤差，而中心的調(diào)整裝置11 (螺紋元件21)用于使接收裝置I根據(jù)其與太陽能塔或接收器的間距來聚焦。通過操作共同的螺紋元件21可以使四個接收元件2同時以其非常小的程度相向翻轉(zhuǎn)，以便共同形成一種拋物面鏡類型。共同的螺紋元件21允許根據(jù)所述設(shè)備與太陽能塔的間距來調(diào)節(jié)這個準拋物面鏡的焦點。
[0026]在調(diào)整這些接收元件2時，這些接收元件通過接片13翻轉(zhuǎn)，接收元件2以搖擺件形式安置在所述接片上，由此形成翻轉(zhuǎn)鉸鏈14。給每個接收元件2配備一個對角接片13，所述對角接片使相應(yīng)接收元件2的兩個未設(shè)有調(diào)整裝置的端部或者靠近角部的區(qū)域相互連接地延伸。
[0027]在接收裝置I的鏡反射的正面上設(shè)有擾流器或者擋風器15，這些擾流器或者擋風器超過鏡表面伸出。擋風器15是條形并且可以例如由薄板構(gòu)成。設(shè)有四個擋風器15，其中每個擋風器15都設(shè)置在接收元件2之間的總共四個縫16的另一個縫16中。因此，擋風器15以交叉形式設(shè)置，其中，在接收裝置I的圖1所示出的位置中，兩個擋風器15豎直地延伸并且兩個擋風器15水平地延伸。
[0028]在接收裝置I與支柱3之間可以裝入具有阻尼特性的泡沫，所述泡沫使接收元件2在其背側(cè)上面狀地支撐并且加固承載件3。具有小于4毫米、并且優(yōu)選小于I毫米的厚度的薄鏡可以用作接收元件2。由塑料、優(yōu)選由纖維復合塑料制成的膠囊狀件5可以通過肋部20被穩(wěn)定并且被增強，從而使膠囊狀件的壁可以保持相對較薄。
[0029]附圖標號列表
[0030]I 接收裝置
[0031]2 接收元件
[0032]3 承載件
[0033]4 傳動裝置
[0034]5 膠囊狀件
[0035]6 內(nèi)齒部
[0036]7 水平軸線
[0037]8 齒段
[0038]9 支柱
[0039]10 留空
[0040]11 調(diào)整裝置
[0041]12 螺紋元件
[0042]13 接片
[0043]14 翻轉(zhuǎn)鉸鏈
[0044]15 擋風器[0045]16縫
[0046]17驅(qū)動器
[0047]18驅(qū)動器
[0048]19小齒輪
[0049]20肋部
[0050]21螺紋元件
[0051]22垂直軸線
[0052]23邊緣
[0053]24 棱邊`
【權(quán)利要求】
1.一種用于獲取太陽能的設(shè)備，其包括:用于接收太陽能的接收裝置(1)，所述接收裝置(I)具有至少一個以收集器、太陽能電池或者反射器形式的接收元件(2);用于承載所述接收裝置(I)的承載件(3);以及傳動裝置(4)，用于將所述承載件(3)與所述接收裝置(I)一起根據(jù)太陽高度進行跟蹤，其中，所述承載件(3)形成膠囊狀件(5)，在所述膠囊狀件內(nèi)部設(shè)有所述傳動裝置(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述傳動裝置(4)具有內(nèi)齒部(6)，并且所述內(nèi)齒部(6)與所述承載件(3) —起繞水平軸線(7)可擺動地支承。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述內(nèi)齒部(6)固定在所述膠囊狀件(5)上、安置到所述膠囊狀件(5 )中或者成形到所述膠囊狀件(5 )上，所述內(nèi)齒部(6 )通過齒形帶區(qū)段、驅(qū)動鏈區(qū)段、針齒輪段、齒段(8)或者孔列形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的設(shè)備，其中，所述傳動裝置(4)設(shè)置在支柱(9)上，所述支柱穿過所述膠囊狀件(5 )中的留空(10 )延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的設(shè)備，其中，所述接收裝置(I)由多個板狀的接收元件(2)組裝而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述承載件(3)或者所述接收裝置(I)配備有調(diào)整裝置(11)，所述調(diào)整裝置用于調(diào)整所述接收元件(2)彼此間的角位置或者用于調(diào)整所述接收元件(2)彼此的平面位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述調(diào)整裝置(11)包括螺紋元件(12)，所述螺紋元件直接通過中間層間接地在所述接收元件(2)的角部上或者角部附近作用在所述接收元件上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備，其中，所述調(diào)整裝置(11)包括凸出的接片(13)，所述接收元件(2)在形成翻轉(zhuǎn)鉸鏈(14)或者彎曲鉸鏈的情況下安置在所述接片上或者與所述接片形成翻轉(zhuǎn)鉸鏈或者彎曲鉸鏈。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的設(shè)備，其中，所述承載件(3)配備有相互成角度地定向的擋風器(15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述擋風器(15)從所述接收裝置(I)內(nèi)部的縫(16)中伸出。
【文檔編號】G05D3/00GK103869825SQ201310656815
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月7日
【發(fā)明者】A·舍爾赫, R·本德爾, H·維勒 申請人:海德堡印刷機械股份公司