用于获取太阳能的设备的制作方法
【专利摘要】用于获取太阳能的设备，其包括：接收装置（1），用于接收太阳能，所述接收装置（1）具有至少一个以收集器、太阳能电池或者反射器形式的接收元件（2）；承载件（3），用于承载所述接收装置（1）；以及传动装置（4），用于将所述承载件（3）与所述接收装置（1）一起根据太阳高度进行跟踪，其中，所述承载件（3）形成胶囊状件（5），在所述胶囊状件内部设有所述传动装置（4）。
【专利说明】用于获取太阳能的设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于获取太阳能的设备，其包括:用于接收太阳能的接收装置，用于承载所述接收装置的承载件，以及用于将所述承载件与所述接收装置一起根据太阳高度进行跟踪的传动装置。
[0002]在此，所述接收元件可以是收集器、光伏太阳能电池、或者优选在太阳能热发电设备的情况下也可以是反射器或镜。
【背景技术】
[0003]在DE102006027152A1中描述了一种太阳能获取装置，其传动装置包括配有外齿部的齿圈。传动装置另外还配有小齿轮，所述小齿轮与齿圈的外齿部相啮合。不利的是，传动装置无保护地遭受大气影响。例如，飞沙进入到传动装置中，这导致过早磨损。传动装置也无保护地遭受雨水，由此造成严重腐蚀。
【发明内容】
[0004]本发明的任务在于，提出另一种用于获取太阳能的设备。
[0005]所述任务通过具有权利要求1所述特征的设备解决。在根据本发明的设备中，承载件形成胶囊状件，传动装置设置在所述胶囊状件内部。由此，传动装置被保护以防大气影响。此外，通过所述胶囊状件(也可以称为护罩)实现了接收装置的背侧的空气动力学有利的构型，由此降低了风荷载。通过胶囊状件几乎闭合的面使在背面以及侧面迎流时的空气阻力最小化。由此，所述设备被构造成需要较小稳定性并且可以因此节省材料。
[0006]在一改进方案中，传动装置具有内齿部，并且所述内齿部与承载件一起绕水平轴线可摆动地支承。水平轴线是仰角轴线。内齿部以水平轴线作为曲率中心圆弧形地、更准确地说是凹形地延伸。在内齿部区域中，护罩或者其内表面构造成圆弧形的壳。护罩可以以一件式的构造方式由单部件构造或者以多件式的构造方式由多个单部件组装而成。在优选一件式的构造方式的情况下，护罩可以由薄板或者由纤维复合材料制成。护罩可以不仅用作传动装置的盖部、而且附加地用作传动装置的电动机驱动器的盖部。因为所述设备配有两个电动机驱动器，其中一个用于对所述接收装置进行仰角跟踪并且另一个用于进行方位角跟踪，因此，优选两个驱动器由护罩覆盖和保护。
[0007]在另一改进方案中，内齿部固定在胶囊状件上、装入到胶囊状件中或者成形到胶囊状件上，并且内齿部通过齿形带区段、驱动链区段、针齿轮段、齿段或者孔列形成。胶囊状件的构造成圆扇形的内壁允许市场上常见的机器元件与内齿部一体化或者使胶囊状件的材料根据内齿部成形。例如在由薄板构造成胶囊状件的情况下，内齿部的齿可以通过压制薄板而产生。如果内齿部通过齿形带形成，则所述齿形带可以被层压。传动装置的外齿部与所述内齿部啮合，所述外齿部通过齿轮或者具有携动销的输送轮形成。所述携动销可以在通过外齿部驱动内齿部时与孔列的孔啮合。所述外齿部也可以通过链轮形成，所述链轮在此与构造成驱动链区段的内齿部啮合。[0008]在另一改进方案中，传动装置设置在支柱(也可以称为支架或者立柱)上，所述支柱穿过胶囊状件中的留空延伸。支柱承载所述承载架和所述接收装置，并且支柱承载包括传动装置和一个驱动器或者复数个驱动器在内的整个跟踪装置。所述留空作为通孔设置在胶囊状件的壁中并且可以构造成具有闭合边缘的O形长形孔或者构造成具有敞开边缘的U形长形孔。在仰角跟踪的情况下一承载件与接收装置一起绕水平轴线旋转一所述支柱沿着长形孔在所述长形孔中运动。
[0009]在另一改进方案中，接收装置由多个接收元件组装而成，这些接收元件是板状、优选是四角形。这些接收元件可以是收集器、光伏太阳能电池或者优选为反射器(镜)。在接收元件构造成镜复面的情况下，这些镜复面可以置于一个共同的平面中并且共同形成大的、平的镜，或者这些镜复面可以相互倾斜并且共同形成抛物面镜类型。
[0010]在另一改进方案中，承载件或者接收装置配备有用于调整这些接收元件相互的角位置或者用于调整这些接收元件相对彼此的平面位置的调整装置。借助于所述调整装置可以在设备装配期间调整所述接收元件。在这些接收元件共同形成平镜的这种情况中，这些接收元件相对彼此的平面位置借助于调整装置进行调整。在这些接收元件共同形成抛物面镜类型的另一种情况中，这些接收元件为此所需的相互角位置借助于调整装置进行调整。这些接收元件构造成相互倾斜的平板以便形成抛物面镜类型的这样构型具有以下优点:一方面这些板可以被简单地制成，并且另一方面通过使反射的太阳光束聚焦或者集束来提高设备的效率。
[0011]在另一改进方案中，调整装置包括螺纹元件，这些螺纹元件直接地或者通过中间层间接地在接收元件的角部上或靠近角部作用到这些接收元件上。螺纹元件可以是螺钉(或螺栓)或者螺母。这些中间层可以是垫圈，当这些螺钉头或者螺母压到这些垫圈上时，这些垫圈在调整时在接收元件的角部区域中压到这些接收元件上。在接收元件中可以设有孔，螺纹元件在构造成螺钉的情况下穿过这些孔延伸。这些螺纹元件但也可以设置在接收元件的外部或者接收元件旁边。例如，这些螺纹元件可以构造成螺钉，并且这些中间层可以构造成可通过螺钉进行操作的夹爪，这些夹爪在接收元件的角部区域中压到接收元件上。
[0012]在另一改进方案中，调整装置包括凸出的接片，接收元件在形成翻转铰链或者弯曲铰链的情况下设置在所述接片上或者设置成具有所述接片(或与所述接片形成翻转铰链或者弯曲铰链)。接片和接收元件共同形成摇摆件，其中，接收元件可绕接片摆动。通过相应的接收元件绕相应的接片摆动可以调节接收元件的所述角位置或者平面位置。优选的是，分别两个螺纹元件作用在每个接收元件上，并且配置给相应接收元件的接片如此延伸，使得接片交叉成在两个螺纹元件或者螺纹元件所作用在其上的角部之间的假想的连接线。接片可以以与承载件一件式地构造方式成形在所述承载件上，或者对此可替代的是可以作为单独的构件、例如圆形或者半圆形轮廓的杆或者棒与承载件组合。在此，基本上以平板形式构造的接收元件如此安置在沿对角线延伸的接片上，使得这些接收元件可以在所述接片上翻转。这些接片但也可以与接收元件的背侧固定连接或者在所述背侧上成形，并且这些接片具有弯曲弹性的接片轮廓。在此，这些弯曲弹性的接片形成弯曲铰链。
[0013]在另一改进方案中，承载件配备有相互成角度地定向的挡风器。所述挡风器优选相互成直角地定向并且可以设置成交叉的列，其中，每列包括两个挡风器。所述挡风器可以构造成导风板并且设置用于降低空气动力学的升力并且因此降低设备的风载荷。[0014]在另一改进方案中，挡风器从接收装置内部的缝中伸出。接合缝或者接合间隙可以位于所述接收元件之间，挡风器安置在所述接合缝或者接合间隙中。
[0015]在另一改进方案中，调整装置与阻尼元件组合，这些阻尼元件造成抵抗所出现的载荷峰值(例如风暴)的阻尼。这些阻尼元件可以例如通过一层弹性泡沫形成，所述弹性泡沫安置在承载件与接收元件之间并且后者被面状地支撑。由此，当接收元件是反射器或者镜时，可以使用特别薄的镜。这些镜可以额外利用纤维增强的塑料进行支撑。对此特别合适的是包含具有阻尼性质的纤维的塑料、例如芳纶纤维。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]其它结构上和功能上有利的改进方案由以下实施例说明以及所属附图得出，其中:
[0017]图1:示出用于太阳能塔式电站的、具有反射器的定日镜；并且
[0018]图2:从图1中所示的视线方向II示出定日镜。
【具体实施方式】
[0019]图1和图2示出了用于获取太阳能的设备。这种设备在太阳能塔式电站中使用，以便将太阳光反射到塔顶部的中央吸收器或接收器上。太阳能塔式电站可以包含数百或数千个这种定日镜，因此本发明设备的成本低廉的可制造性尤其有利。
[0020]所述设备包括支柱9 (支架)，在所述支柱上设置驱动单元，所述驱动单元包括用于仰角运动的电动机驱动器17以及传动装置4和用于方位角运动的电动机驱动器18。驱动器17使承载件3与接收装置I 一起绕具有水平轴线7的仰角铰链摆动。驱动器18使承载件3与接收装置I 一起绕具有垂直轴线22的方位角铰链摆动，所述垂直轴线与管状支柱9同轴。承载件3形成胶囊状件5，所述胶囊状件用作包括驱动器17、18以及传动装置4在内的整个驱动单元的盖部。
[0021]传动装置4包括小的齿轮或小齿轮19,所述小齿轮与齿段8的内齿部6相啮合。在图2中一起示出了内齿部6的第一变型方案和替代所述第一变型方案的第二变型方案。在第一变型方案中，在中央仅设置一个内齿部6——如图2中用虚线所示那样一一并且因此也仅设有一个小齿轮19。在第二变型方案中，对称地设置两个内齿部6——如图2中用实线所示那样一并且因此也设有两个小齿轮19，其中，这两个小齿轮19安置在一个共同的轴上。
[0022]无论是存在一个还是两个具有内齿部6的齿段8，每个齿段8都在胶囊状件5的圆弧形的内壁区段30的区域中固定、例如层压在所述胶囊状件上。如果代替这个齿段或这些齿段而使用一个或多个链区段以便形成内齿部6，则这些链区段可以在胶囊状件5的内壁的圆弧形区段的区域中铆接到所述胶囊状件上。
[0023]小齿轮19是驱动机构，并且内齿部6是传动装置4的输出机构。支柱9穿过胶囊状件5中的U形的留空10。接收装置I包括四个以反射器或镜形式的板状接收元件2。承载件3具有连接在所述胶囊状件5上的、平坦的边缘23，所述边缘具有环绕的卷边或者有角度的棱边24，所述棱边24环绕整个接收装置I。环绕的棱边24提高了稳定性并且用于接收持久弹性的粘合剂以便紧固接收元件2。边缘23用于设置定位元件或者调整装置11以便调整所述接收元件2。
[0024]调整装置11构造成螺纹元件、在此构造成螺钉(或螺栓)，并且能够可选地配备有阻尼元件，这些阻尼元件保护接收元件2以防振动等。除了这四个被设置在接收装置I的四个角上的调整装置11以外，设有第五调整装置11，所述第五调整装置中心地设置在使这些接收元件2相互分离的缝16的交点中。第五调整装置11也是以螺钉形式的螺纹元件21。
[0025]四个外部调整装置11主要用于补偿由制造公差引起的装配误差，而中心的调整装置11 (螺纹元件21)用于使接收装置I根据其与太阳能塔或接收器的间距来聚焦。通过操作共同的螺纹元件21可以使四个接收元件2同时以其非常小的程度相向翻转，以便共同形成一种抛物面镜类型。共同的螺纹元件21允许根据所述设备与太阳能塔的间距来调节这个准抛物面镜的焦点。
[0026]在调整这些接收元件2时，这些接收元件通过接片13翻转，接收元件2以摇摆件形式安置在所述接片上，由此形成翻转铰链14。给每个接收元件2配备一个对角接片13，所述对角接片使相应接收元件2的两个未设有调整装置的端部或者靠近角部的区域相互连接地延伸。
[0027]在接收装置I的镜反射的正面上设有扰流器或者挡风器15，这些扰流器或者挡风器超过镜表面伸出。挡风器15是条形并且可以例如由薄板构成。设有四个挡风器15，其中每个挡风器15都设置在接收元件2之间的总共四个缝16的另一个缝16中。因此，挡风器15以交叉形式设置，其中，在接收装置I的图1所示出的位置中，两个挡风器15竖直地延伸并且两个挡风器15水平地延伸。
[0028]在接收装置I与支柱3之间可以装入具有阻尼特性的泡沫，所述泡沫使接收元件2在其背侧上面状地支撑并且加固承载件3。具有小于4毫米、并且优选小于I毫米的厚度的薄镜可以用作接收元件2。由塑料、优选由纤维复合塑料制成的胶囊状件5可以通过肋部20被稳定并且被增强，从而使胶囊状件的壁可以保持相对较薄。
[0029]附图标号列表
[0030]I 接收装置
[0031]2 接收元件
[0032]3 承载件
[0033]4 传动装置
[0034]5 胶囊状件
[0035]6 内齿部
[0036]7 水平轴线
[0037]8 齿段
[0038]9 支柱
[0039]10 留空
[0040]11 调整装置
[0041]12 螺纹元件
[0042]13 接片
[0043]14 翻转铰链
[0044]15 挡风器[0045]16缝
[0046]17驱动器
[0047]18驱动器
[0048]19小齿轮
[0049]20肋部
[0050]21螺纹元件
[0051]22垂直轴线
[0052]23边缘
[0053]24 棱边`
【权利要求】
1.一种用于获取太阳能的设备，其包括:用于接收太阳能的接收装置(1)，所述接收装置(I)具有至少一个以收集器、太阳能电池或者反射器形式的接收元件(2);用于承载所述接收装置(I)的承载件(3);以及传动装置(4)，用于将所述承载件(3)与所述接收装置(I)一起根据太阳高度进行跟踪，其中，所述承载件(3)形成胶囊状件(5)，在所述胶囊状件内部设有所述传动装置(4)。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传动装置(4)具有内齿部(6)，并且所述内齿部(6)与所述承载件(3) —起绕水平轴线(7)可摆动地支承。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述内齿部(6)固定在所述胶囊状件(5)上、安置到所述胶囊状件(5 )中或者成形到所述胶囊状件(5 )上，所述内齿部(6 )通过齿形带区段、驱动链区段、针齿轮段、齿段(8)或者孔列形成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述传动装置(4)设置在支柱(9)上，所述支柱穿过所述胶囊状件(5 )中的留空(10 )延伸。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中，所述接收装置(I)由多个板状的接收元件(2)组装而成。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述承载件(3)或者所述接收装置(I)配备有调整装置(11)，所述调整装置用于调整所述接收元件(2)彼此间的角位置或者用于调整所述接收元件(2)彼此的平面位置。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述调整装置(11)包括螺纹元件(12)，所述螺纹元件直接通过中间层间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.根据权利要求6或7所述的设备，其中，所述调整装置(11)包括凸出的接片(13)，所述接收元件(2)在形成翻转铰链(14)或者弯曲铰链的情况下安置在所述接片上或者与所述接片形成翻转铰链或者弯曲铰链。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其中，所述承载件(3)配备有相互成角度地定向的挡风器(15)。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述挡风器(15)从所述接收装置(I)内部的缝(16)中伸出。
【文档编号】G05D3/00GK103869825SQ201310656815
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2012年12月7日
【发明者】A·舍尔赫, R·本德尔, H·维勒 申请人:海德堡印刷机械股份公司