DE7726729U1 - SUPPORT STRUCTURE FOR LARGE-SCALE SOLAR COLLECTORS - Google Patents
SUPPORT STRUCTURE FOR LARGE-SCALE SOLAR COLLECTORSInfo
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Description
MASCHINENFABRIK AUGSBURG-NÜRNBERG
AktiengesellschaftMASCHINENFABRIK AUGSBURG-NÜRNBERG
Corporation
München, den 18. August 1977Munich, August 18, 1977
Die Erfindung bezieht sich auf eine Tragstruktur für großflächige Sonnenkollektoranlageit, bestehend aus miteinander verbundenen Verstrebungen.The invention relates to a support structure for large-area solar collectors, consisting of one another connected struts.
Auf dem Gebiet der Energiegewinnung aus den Sonnenstrahlen teilt sich die Entwicklung insbesondere in zwei Richtungen auf, nämlich in die der Flachkollektoren für niedrige Temperaturen, wie für den Wohnungs-Heizbedarf, und in die der Hochleistungskollektoren, bei denen hohe Anforderungen gestellt und eine Umwandlung von Strahlenenergie in Wärme mit möglichst hohen Temperaturen angestrebt werden.In the field of energy generation from the sun's rays, the development is divided into two directions, namely that of flat-plate collectors for low temperatures, such as for domestic heating requirements , and that of high-performance collectors, where high demands are made and a conversion of radiant energy in heat with the highest possible temperatures.
Die Leistung eines Kollektors ist in erster Linie von dem vom Kollektor erfaßten Strahlenbündel und von der Dimension des die Funktion der Energieumwandlung übernehmenden Absorbers abhängig. Die Dimension bzw. der WirkungsgradThe performance of a collector depends primarily on the bundle of rays captured by the collector and on the dimensions of the absorber taking over the function of energy conversion. The dimension or the efficiency
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des Kollektors läßt sich wiederum durch Sonnenstrahlen fokusierende Reflektoren oder Linien beeinflussen.The collector can in turn be influenced by reflectors or lines that focus the sun's rays.
Gewisse Anwendungsfälle, wie z.B. die Nutzung der Sonnenenergie für Kraftwerke, benötigen trotzdem sehr große Kollektoren-Anlagen mit möglichst optimalem Wirkungsgrad, bzw. hohem Strahlen-Konzentrationsvermögen.Certain applications, such as the use of solar energy for power plants , nevertheless require very large collector systems with the best possible degree of efficiency or high radiation concentration capacity.
Ein weiterer die Leistung beeinflussender Faktor ist die Lage. der Kollektorenanlage bezüglich der Sonnenstrahlen, d.h., die Anlage sollte möglichst beweglich gelagert sein, um sie nach Bedarf der Sonne nachstellen zu können.Another factor affecting performance is location. the collector system with regard to the sun's rays, i.e., the system should be as flexible as possible so that it can be adjusted to the sun as required.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine fertigungstechnisch möglichst einfache Tragstruktur herzustellen, die den Anforderungen einer Hochleistungs-Kollektoranlage gerechtThe invention is based on the object of a manufacturing technology Produce the simplest possible supporting structure that meets the requirements of a high-performance collector system
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine mit Verstrebungen zusammengesetzte Tragstruktur gelöst, bei der die Verstrebungen zu einzelnen prisma- oder pyramidenförmigen Grundelementen zusammengesetzt sind, die unter Bildung einer Auflageebene mit Verbindungsstraben miteinander verbunden sind.According to the invention, the object is achieved by means of a strut Composed support structure solved, in which the struts to individual prismatic or pyramid-shaped basic elements are composed, which are connected to each other to form a support plane with connecting trusses.
Hierdurch ist eine mosaikartig in beliebiger Größe leicht zusammenbaubare Struktur erreicht, bei der die vorgefertigten Grundelemente durch ihre prismatische und/oder pyramidaleThis achieves a structure that can be easily assembled in any size like a mosaic, in which the prefabricated Basic elements by their prismatic and / or pyramidal
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Form selbst versteifend ausgebildet sind. Es können sowohl für die Grundelemente als auch für die Verbindungsstreben handelsübliche Einzelelemente verwendet werden, wie z.B. Winkeleisen, so daß keine Sonderanfertigungen für die Einzelteile notwendig sind.Form are designed to stiffen themselves. It can be used for the basic elements as well as for the connecting struts Commercially available individual elements are used, such as angle irons, so that no custom-made items are required are necessary.
Ein derartiges Tragelement ist außerdem bei entsprechender statischer Auslegung stabil und trotzdem verhältnismäßig leicht im Gewicht. Dieser Vorteil wirkt sich insbesondere bei beweglich gelagerten großflächigen Anlagen aus.Such a support element is also stable with a corresponding static design and nevertheless proportionate light in weight. This advantage is particularly effective in the case of large, movably mounted systems.
Es ist vorteilhaft, wenn die die Auflageebene der Tragstruktur bildenden Seiten der Grundelemente so groß wie die oder ein vielfaches von der Kollektorbasisfläche sind. Hierdurch fallen Dimensionierungs-Probleme weg und eine bereits montierte Anlage kann bei Bedarf nachträglich leicht verkleinert bzw. vergrößert werden.It is advantageous if the sides of the basic elements that form the support plane of the support structure are as large as the or a multiple of the collector base area. This eliminates dimensioning problems and one already The installed system can be easily reduced or enlarged later if necessary.
um Ungenauigkeiten der Tragstruktur durch Toleranzen und Primärdeformationen zu kompensieren, sind Rahmen zur Aufnahme von Kollektorbauteilen vorgesehen, die mit mehr-dimensional verstellbaren Befestigungsmitteln an den Verstrebungen der Tragstruktur befestigt sind. An einem Grundelement können ein oder mehrere Rahmen befestigt sein.inaccuracies in the supporting structure due to tolerances and primary deformations To compensate, frames are provided to accommodate collector components that are multi-dimensional adjustable fastening means are attached to the struts of the support structure. A or several frames can be attached.
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Die für Hochleistungskollektoren verwendeten Reflektoren lassen sich beispielsweise an die Rahmen anbringen und mit Befestxgungselementen mit dem Rahmen verbinden. Verstellbare Auflageflächen dieser Befestigungsmittel für die Reflektor-Fanten erlauben eine feine Justierung der Reflektoren, so daß sogar üngenauigkeiten in deren Flächenformgebung des Reflektors ausgebessert werden können.The reflectors used for high-performance collectors can, for example, be attached to the frames and with them Connect the fastening elements to the frame. Adjustable support surfaces of these fasteners for the reflector Fanten allow a fine adjustment of the reflectors, so that even inaccuracies in the surface shape of the Reflector can be repaired.
Die Tragstruktur gemäß der Erfindung hat insbesondere für Parabol-Kollektoren den weiteren Vorteil, daß die Reflektoren, deren Dimension aus fertigungstechnischen Gründen begrenzt ist, in einer Reihe hintereinander so aufgenommen werden können, daß sie einen langen Reflektor mit einer Brennlinie bilden, der von einem gemeinsamen Absorber bestückt wird. Das Absorberrohr sowie die dafür vorgesehene Schutzhülle erstrecken sich dabei einstückig über die gesamte Reflektorzeile. Je nach Dimensionierung der Anlage werden somit mehr oder weniger RohranSchlüsse erspart, was bei Anlagen mit Dampfdruck eine wichtige Rolle spielt.The support structure according to the invention has the further advantage, in particular for parabolic collectors, that the reflectors, whose dimension is limited for manufacturing reasons, can be included in a row one behind the other so that they form a long reflector with a focal line that is fitted by a common absorber. The absorber pipe and the protective cover provided for this purpose extend in one piece over the entire reflector line. Depending on Dimensioning the system thus more or less pipe connections are spared, which is the case with systems with steam pressure plays an important role.
Ferner ist es möglich, die Tragstruktur nach Bedarf gerade oder schräg aufzustellen und auch drehbar zu lagern. Durch das relativ leichte Gewicht trägt der Fachwerkträger in vertretbarem Maße zum Gesamtgewicht der Anlage bei, so daß die statische als auch wirtschaftliche Mehrbelastung auf ein Traggestell und Lager im Verhältnis zur Anlage liegt.Furthermore, it is possible to set up the support structure straight or at an angle, as required, and also to store it in a rotatable manner. By the relatively light weight of the truss contributes to a reasonable extent to the total weight of the system, so that the static as well as the economic additional load is on a support frame and bearing in relation to the system.
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Es ist zweckmäßig, die Tragstruktur um eine vertikale und/oder eine annähernd senkrecht dazu orientierte Achse schwenkbar zu lagern, um den Träger zur Optimierung der Sonneneinstrahlung dem augenblicklichen Sonnenstand nachzustellen.It is expedient for the support structure to be pivotable about a vertical and / or an axis oriented approximately perpendicular thereto store in order to adjust the carrier to the current position of the sun to optimize the solar radiation.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Er- ψ In the drawing, embodiments according to the Er- ψ
findung schematisch dargestellt. Es zeigen: 1finding shown schematically. It show: 1
Fig. 1 eine Kollcktoranlage in Draufsicht, 'Fig. 1 a Kollcktoranlage in plan view, '
Fig. 2 eine Seitenansicht der Kollektoranlage |;.·Fig. 2 is a side view of the collector system |;. ·
und f!and f!
Fig. 3 bis 7 Einzelheiten aus Fig. 1 und 2. 'Fig. 3 to 7 details from Figs. 1 and 2. '
Fig.. 1 zeigt eine auf einen Sockel 10 beweglich montierte | Kollektoi-anlage 11 mit parabolförmigem Querschnitt auf- |Fig. 1 shows a movable mounted on a base 10 | Collector system 11 with a parabolic cross-section on |
$ weisende Reflektoren 12, die in Reflektorzeilen 13 zusammen- 1 $ pointing reflectors 12, which together in reflector rows 13 1
gefaßt sind. In der Brennlinie der einzelnen Reflektorzeilen 13 I ist je ein Absorberrohr 14 angeordnet, in denen ein Wärme- j träger zur Speicherung der von den Absorbern 14 aufgenommenen [are taken. In the focal line of the individual reflector rows 13 I , an absorber tube 14 is arranged in each case, in which a heat carrier for storing the absorbed by the absorbers 14 [
Wärmeenergie. Die Absorberrohre 14 sind über Rohre 15 an ein 1 zentrales Leitungssystem bzw. einen Verbraucher angeschlossen. |Thermal energy. The absorber pipes 14 are connected to a central line system or a consumer via pipes 15. |
f Von der Seite gesehen, ist die Anlage 11 gegenüber der Verti- f kalen geneigt angeordnet (Fig. 2). Die Winkelanlage richtet sich nach dem meridionalen Stand der Sonne. Die aus den Re- f Seen from the side, the system 11 is arranged inclined with respect to the vertical (FIG. 2). The angular system is based on the meridional position of the sun. Those from the re-
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flektoren 12 und Äbsorberrohren 14 bestehenden Kollektoren sind auf einer aus Verstrebungen 16 bestehenden Tragstruktur 17 (Fig. 3) montiert. Die Tragstruktur ist auf einer drehbaren Grundplatte 18 abgestützt, die um eine vertikale Achse 19 schwenkbar gelagert ist.Reflectors 12 and absorber tubes 14 existing collectors are on a support structure 16 consisting of struts 17 (Fig. 3) mounted. The support structure is supported on a rotatable base plate 18 which is about a vertical axis 19 is pivotably mounted.
Das Traggerüst besteht aus einzelnen pyramiden- oder prismaförmigen Grundelementen 20 bzw. 21, wie sie in Fig. 3 bzw. 4 gezeigt sind. Die zu diesen Grundelementen 20, 21 zusammengefügten Verstrebungen 16 können Rohre, Winkeleisen oder andere Elemente sein, die im Handel erhältlich sind. Die Grundelemente 20, 21 sind mit Verbindungsstreben 25, die deren Spitzen verbinden, miteinander verbunden derart, daß die Basis aller Grundelemente eine Auflageebene 26 für die Kollektoren bilden.The supporting structure consists of individual pyramidal or prismatic shapes Basic elements 20 and 21, as shown in Fig. 3 and 4, respectively. The assembled to form these basic elements 20, 21 Struts 16 can be tubes, angle irons, or other items that are commercially available. The basic elements 20, 21 are with connecting struts 25, which connect their tips, connected to one another in such a way that the base of all the basic elements form a support plane 26 for the collectors.
Zur Aufnahme der Reflektoren 12 sind Rahmen 30 vorgesehen, die jeweils an die Basisstreben eines Grundelementes 20, 21 befestigt werden (Fig. 5). Quer- und Längsleisten 32 bzw. 33 teilen den Rahmen in sechs Teilrahmen auf, in denen je ein Reflektorsegment eines Parabolreflektors eingespannt wird. Die Querleisten sind parabolförmig gebogen, und an ihren Enden mit je einer Verstrebung 16 eines Grundelementes verbunden {Fig. 6). Hierzu sind die Grundelemente 20, 21 mit Anschlußlaschen 34 versehen, die durch Langlöcher oder Einstellschrauben ein Einrichten der Reflektoren erlauben.To accommodate the reflectors 12, frames 30 are provided, each of which is attached to the base struts of a base element 20, 21 be attached (Fig. 5). Cross and longitudinal strips 32 and 33 respectively divide the frame into six sub-frames, in each of which one Reflector segment of a parabolic reflector is clamped. The transverse strips are curved in the shape of a parabolic, and each of their ends is connected to a strut 16 of a base element {Fig. 6). For this purpose, the basic elements 20, 21 are provided with connecting tabs 34, which are through elongated holes or adjusting screws allow the reflectors to be set up.
Die Rahmen 30 sind zur Befestigung der ReflektorsegmenteThe frames 30 are for fastening the reflector segments
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mit verstellbaren, in Fig. 7 näher gezeigten Befestigungselementen 40 ausgerüstet. Sie bestehen aus einer Schraube 41 auf der eine Auflagescheibe 42 mit Distanzstück 43 aufgeschraubt ist. Durch Verdrehen wird die AuflageScheibe 42 auf die gewünschte Höhe eingestellt. Sie kann selbstsichernd sein oder z.B. durch einen Lackpunkt in dieser Stellung fixiert werden. Unter Zwischenlage eines Federelementes 45 wird ein, oder bei den Mitteleisten zwei Reflekorsegmente mit der Kante auf die Auflagescheibe aufgesetzt und mit einer Mutter 46, die bis auf den Anschlag 43 festgezogen wird, eingespannt. Die auf beiden Seiten des Reflektors vorgesehenen Federelemente 45, 47 halten den bzw. die Reflektoren mit einer gewissen VorSpannkraft, die durch die Formgebung der Federelemente definiert ist. Hierbei können geringe Verschiebungen, beispielsweise durch Wärmedehnungen, der Reflektoren in Richtung der Tangentialebene stattfinden, aber in senkrechter Richtung dazu sind sie fixiert.equipped with adjustable fastening elements 40 shown in more detail in FIG. They consist of a screw 41 on which a support disk 42 with spacer 43 is screwed is. The support disk 42 is adjusted to the desired height by turning. You can be self-locking or, for example, be fixed in this position by a paint dot. With the interposition of a spring element 45 one, or two reflector segments with the edge placed on the support washer with the center strips and with a nut 46, which is tightened up to the stop 43, clamped. The spring elements provided on both sides of the reflector 45, 47 hold the reflector or reflectors with a certain prestressing force that is created by the shape of the spring elements is defined. Here, slight shifts, for example due to thermal expansion, of the reflectors in Take place in the direction of the tangential plane, but they are fixed in the direction perpendicular to it.
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Claims (1)
26.11.19807.1690
11/26/1980
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Publications (1)
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| DE7726729U1 true DE7726729U1 (en) | 1981-03-12 |
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Family Applications (1)
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- 1977-08-29 DE DE19777726729U patent/DE7726729U1/en not_active Expired
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