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Dokumentenidentifikation DE102006019753A1 31.10.2007
Titel Solarkollektor zur schwimmenden Aufnahme auf einem Gewässer, sowie Solarkraftwerk mit einer Vielzahl solcher Solarkollektoren
Anmelder Roppelt, Helmut, 76646 Bruchsal, DE
Erfinder Roppelt, Helmut, 76646 Bruchsal, DE
Vertreter Rechts- und Patentanwälte Reble & Klose, 68165 Mannheim
DE-Anmeldedatum 28.04.2006
DE-Aktenzeichen 102006019753
Offenlegungstag 31.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.10.2007
IPC-Hauptklasse F24J 2/42(2006.01)A, F, I, 20060428, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01L 31/042(2006.01)A, L, I, 20060428, B, H, DE   H01L 31/058(2006.01)A, L, I, 20060428, B, H, DE   
Zusammenfassung Ein Solarkollektor (1) zur schwimmenden Aufnahme auf einem Gewässer (8), umfassend einen im Bereich der Gewässeroberfläche (6) angeordneten Grundkörper (4) sowie einen am Grundkörper (4) aufgenommenen verschwenkbaren Rahmenteil (10), welcher wenigstens eine Solarzelle (18) zur Umwandlung von Sonnenlicht trägt, zeichnet sich dadurch aus, dass am verschwenkbaren Rahmenteil (10) ein in das Gewässer (8) eintauchender Tauchkörper (20) angeordnet ist, der einen Hohlraum (30) aufweist, welcher über eine Öffnung (26) mit dem Gewässer (8) in Strömungsverbindung steht und der zur Veränderung des Auftriebs des Tauchkörpers (20) über eine externe Druckgasquelle (32) mit Druckgas beaufschlagbar ist, um die Neigung des verschwenkbaren Rahmenteils (10) gegenüber dem Grundkörper (4) zur Anpassung an den Sonnenstand zu verändern.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Solarkollektor zur schwimmenden Aufnahme auf einem Gewässer, insbesondere auf einem Teich sowie ein Solarkraftwerk mit einer Vielzahl solcher Solarkollektoren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und 9.

Zur Nutzbarmachung von Sonnenenergie ist es bekannt, Solarkollektoren mit Solarzellen, die das Sonnenlicht entweder photovoltaisch oder auf thermische Weise in Strom bzw. Wärmeenergie umwandeln, schwimmend auf einem Gewässer, beispielsweise auf einem Teich oder einem See, anzuordnen.

So beschreibt beispielsweise die JP 59089471 A einen rechteckigen Schwimmrahmen, der eine Vielzahl von einzelnen Solarkollektoren trägt und der über Seile am Boden des Gewässers verankert ist.

Eine der Hauptschwierigkeiten der beschriebenen Anlagen besteht darin, die Solarkollektoren auf einfache und kostengünstige Weise ohne aufwändige mechanische Mittel in ihrer Neigung zu verstellen, um unabhängig vom jeweiligen Sonnenstand einen nach Möglichkeit senkrechten Einfall des Sonnenlichts auf die lichtempfindlichen Flächen der Solarzellen zu erhalten.

Ein weiteres Problem der beschriebenen Solarkollektoren besteht darin, diese der über den Verlauf eines Tages hinweg wandernden Sonne nachzuführen, um auch in azimutaler Richtung einen nach Möglichkeit stets senkrechten Einfall des Sonnenlichts zu erhalten, wodurch der Wirkungsgrad der Solarkollektoren maßgeblich gesteigert wird.

In diesem Zusammenhang sind aus der DE 195 22 215 C2 ein schwimmendes Solarkraftwerk sowie ein Verfahren zu seinem Betrieb bekannt, bei der die Solarzellen mit einem festen Neigungswinkel, jedoch mit einem prismenartigen Konzentrator auf einer Plattform angeordnet sind, welche mittels einer nicht näher beschriebenen Schwenkvorrichtung um die Hochachse der Plattform verschwenkbar ist, um eine azimutale Nachführung der Solarzellen zu erhalten. Die Schrift gibt keinen Hinweis darauf, den Neigungswinkel der Photozellen veränderbar auszugestalten.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Solarkollektor sowie ein schwimmendes Solarkraftwerk mit einer Vielzahl von Solarkollektoren zu schaffen, welche auf einfache Weise eine Veränderung des Neigungswinkels der Solarzellen ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 und 9 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Gemäß der Erfindung umfasst ein Solarkollektor, der schwimmend auf einem Gewässer, wie beispielsweise einem Teich oder einem See oder auch auf dem Meer aufgenommen ist, einen im Bereich der Gewässeroberfläche auf diesem schwimmenden Grundkörper, an welchem ein die Solarzellen tragender, bevorzugt rechteckiger Rahmenteil um eine Schwenkachse verschwenkbar aufgenommen ist, um den Neigungswinkel der lichtempfindlichen Flächen der Solarzellen gegenüber dem Grundkörper und somit den Einfallswinkel der Sonnenstrahlung relativ zur lichtempfindlichen Oberfläche der Solarzellen verändern zu können.

Am verschwenkbaren Rahmenteil ist ein in das Gewässer eintauchender Tauchkörper angeordnet, der einen Hohlraum besitzt, welcher eine bevorzugt zum Grund des Gewässers hin weisende Öffnung aufweist, durch welche hindurch Wasser in den inneren Hohlraum des Tauchkörpers ein- und auch aus diesem wieder ausströmen kann.

Der erfindungsgemäße Solarkollektor umfasst weiterhin eine externe Druckgasquelle, beispielsweise eine Druckluftquelle in Form eines elektrisch betriebenen Kompressors, welche über eine Druckgaszuleitung mit dem Hohlraum verbunden ist und diesem bevorzugt im Bereich seines oberen, dem Boden des Gewässers abgewandten Endes Druckluft zuführt, um die Größe des im Hohlraum befindlichen Luftvolumens zu verändern. Die Veränderung des Luftvolumens führt wiederum dazu, dass der Tauchkörper eine mehr oder minder große Auftriebskraft erzeugt, die aufgrund der beabstandeten Anordnung des Tauchkörpers von der Schwenkachse des verschwenkbaren Rahmenteils zu einer mehr oder minder starken Neigung des verschwenkbaren Rahmenteils gegenüber der Gewässeroberfläche führt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Grundkörper und bevorzugt auch der verschwenkbare Rahmenteil eine geringere Dichte als Wasser auf, so dass im eingefahrenen Zustand sowohl der Grundkörper, als auch der verschwenkbare Rahmenteil auf dem Wasser schwimmen, wodurch eine gleichmäßige Auftriebsverteilung und eine Entlastung der Schwenkachsen und Lager erhalten wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Grundkörper aus im Wesentlichen geschlossenen Hohlprofilen, insbesondere aus Aluminiumprofilen, die in Form eines geschlossenen rechteckigen Rahmens auf der Oberfläche des Gewässers schwimmen und die an ihren Außenflächen mit Verbindungsmitteln versehen sind, über die mehrere der Grundkörper modulartig miteinander gekoppelt werden können, um ein Solarkraftwerk mit einer prinzipiell beliebigen Anzahl von Solarkollektoren in jeder gewünschten Anordnung aufbauen zu können, wie es nachfolgend noch genauer beschrieben wird.

Die Verbindungselemente oder Kopplungselemente können hierbei gleichzeitig auch die Druckluftleitungen enthalten, wobei es vorteilhaft sein kann, wenn der gesamte Innenraum der im Wesentlichen geschlossenen Hohlprofile als Druckluftleitung oder Reservoir verwendet wird und eine Strömungsverbindung zwischen den Grundkörpern in serieller Weise lediglich über geeignete bekannte Steckkupplungen und flexible Leitungen zwischen zwei Grundkörpern bereitgestellt wird. Hierdurch wird die Notwendigkeit einer Vielzahl von Druckleitungen zur Zufuhr des Druckgases in vorteilhafter Weise vermieden.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung besteht ebenfalls die Möglichkeit, die Zufuhr der Druckluft von den geschlossenen Hohlprofilen des Grundkörpers zum verschwenkbaren Rahmenteil – der ebenfalls aus geschlossenen Aluminiumhohlprofilen besteht – dadurch herzustellen, dass beispielsweise die Lagerzapfen der Schwenklager mit entsprechenden Durchgängen für die Druckluft versehen sind, so dass die Druckluft direkt vom Grundkörper in den verschwenkbaren Rahmenteil eingeleitet, und von hier aus unmittelbar in den oberen Bereich des beispielsweise am verschwenkbaren Rahmenteil angeschweißten Tauchkörpers eingeleitet werden kann.

Nach einem weiteren, der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken ist der verschwenkbare Rahmenteil nicht als Hohlprofil-Rahmen ausgestaltet, sondern als ein flächiger Schwimmkörper, auf welchen eine oder bevorzugt mehrere Solarzellen bekannter Abmessungen unmittelbar aufgebracht sind.

Der Schwimmkörper kann hierbei beispielsweise aus einem geschäumten Kunststoffmaterial, insbesondere aus PU-Hartschaum, Styropor oder geschäumtem Polyäthylen bestehen, welches eine erheblich geringere Dichte als Wasser besitzt und somit einen hohen Auftrieb erzeugt, wenn der Solarkollektor, beispielsweise bei starkem Wind, in die horizontale Position verschwenkt ist, was durch Ablassen des Druckgases aus dem Hohlkörper über eine entsprechende Steuerungseinrichtung und Ventile erfolgt.

Die Solarzellen, die auf den Schwimmkörper oder auf das verschwenkbare Rahmenteil aus Hohlprofilen aufgebracht sind, sind bevorzugt photovoltaische Solarzellen, die zur Versteifung auf einen entsprechenden ebenen Stützkörper aufgebracht sein können. In gleicher Weise kann es jedoch auch vorgesehen sein, bekannte thermische Solarzellen zu verwenden.

Nach einem weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken kann der Schwimmkörper aus einem aufblasbaren dünnwandigen Kunststoffmaterial, ähnlich einer Luftmatratze bestehen, auf den die Solarzellen bevorzugt als bekannte Dünnschicht-Solarzellen unmittelbar aufgebracht sein können.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Tauchkörper wenigstens ein, bevorzugt jedoch zwei seitlich am Schwimmkörper oder aber an den seitlichen Hohlprofilen des verschwenkbaren Rahmenteils angeordnete Hohlrohre, insbesondere aus Aluminium, welches mit seinem einen Ende mit dem verschwenkbaren Rahmenteil verbunden ist und an dessen anderem Ende ein sich in Querrichtung erstreckendes Hohlrohr aufgenommen ist, welches beispielsweise eine tonnenförmige Gestalt oder auch eine sonstige beliebige Form aufweisen kann.

Hierbei kommunizieren die Hohlprofile des verschwenkbaren Rahmenteils, die an diesen befestigten Hohlrohre des Tauchkörpers sowie auch die an den zweiten Enden der Hohlrohre aufgenommenen tonnenartigen, sich in Querrichtung erstreckenden Hohlrohre miteinander, so dass durch Einleiten des Druckgases über insbesondere die Lagerzapfen des Schwenklagers das verschwenkbare Rahmenteil in seiner Neigung verstellt werden kann.

Nach einem weiteren, der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken sind eine Vielzahl der zuvor beschriebenen Solarkollektoren zu einem schwimmenden Solarkraftwerk zusammengefügt, wobei jeder Solarkollektor beispielsweise drei Solarzellen-Module mit einer Größe von z. B. 1,5 m × 0,8 m tragen kann, die durch einen gemeinsamen Tauchkörper hinsichtlich ihrer Neigung einstellbar sind. Hierbei erfolgt die Einstellung des Neigungswinkels der jeweiligen Solarzellen in Abhängigkeit vom jeweiligen Sonnenstand bevorzugt gruppenweise durch eine gemeinsame Druckgasquelle, welche die Tauchkörper mehrerer Solarkollektoren so lange gleichzeitig mit Druckluft beaufschlagt, bis die gewünschte Neigung eingestellt ist. In gleicher Weise werden die Kollektoren hierbei auch wieder gruppenweise durch ein entsprechendes Öffnen eines oder mehrerer Ventile in den Druckgaszuleitungen abgesenkt und beispielsweise bei auffrischendem Wind in ihre horizontale Position verfahren.

Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Solarkraftwerks umfasst dieses eine ortsfeste zentrale Basis, die beispielsweise auf ihrer Unterseite über entsprechende Zugseile und Anker ortsfest über dem Boden des Gewässers verankert ist, so dass das Kraftwerk gewünschtenfalls nach Lösen der Verankerungen auch zu einem anderen Ort transportierbar ist. In gleicher Weise kann es jedoch auch vorgesehen sein, die ortsfeste zentrale Basis über eine Säule fest im Gewässergrund zu verankern, wobei die Säule beispielsweise rund ausgestaltet und je nach Anwendungszweck des erfindungsgemäßen Solarkraftwerks gleichzeitig als Energiespeicher, als Frischwasserspeicher und/oder Druckgasspeicher dienen kann.

Um die ortsfeste zentrale Basis herum ist ein motorisch rotierbarer Drehkörper angeordnet, der beispielsweise eine rechteckige oder auch polygonale Form besitzen kann und an dessen radialen Außenkanten die jeweiligen Solarkollektoren in Reihen bevorzugt gelenkig miteinander gekoppelt befestigt sind.

Die Rotation des rotierbaren Drehkörpers gegenüber der ortsfesten zentralen Basis erfolgt bevorzugt über einen Zahnkranz und ein in diesen eingreifendes Ritzel, welches beispielsweise über einen Elektromotor und ein geeignetes Getriebe angetrieben wird. Der Drehkörper ist hierbei bevorzugt über eine geeignete Lagerung an der zentralen Basis aufgenommen, die bevorzugt auch den Antriebsmotor und gegebenenfalls ein entsprechendes Getriebe trägt, wohingegen der Zahnkranz mechanisch mit dem Drehkörper verbunden ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Stromzufuhr zum Elektromotor ortsfest vom Zentrum her erfolgen kann, wodurch ein elektrischer Schleifring zur Stromübertragung entfallen kann.

Auf der zentralen ortsfesten Basis kann weiterhin ein Gebäude, beispielsweise ein Wohnhaus oder dergleichen, angeordnet sein, wobei ebenfalls die Möglichkeit besteht, an wenigstens einer der umfänglichen Kanten des rechteckigen oder polygonalen Drehkörpers anstelle von Solarzellen weitere schwimmende Pontons anzubringen, wodurch die Möglichkeit eröffnet wird, ein vollwertig nutzbares Haus mit Garten, Anlegesteg und dergleichen zu schaffen, welches nicht nur frei gestaltet und modular erweitert, sondern auch autark mit elektrischer Energie versorgt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen:

1 eine schematische Querschnittsansicht von zwei über Gelenke mit integrierten Druckgas-Versorgungsleitungen gekoppelte erfindungsgemäße Solarkollektoren im eingefahrenen Zustand,

2 die beiden Solarkollektoren von 1 im verschwenkten Zustand, und

3 eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Solarkraftwerks mit einer quadratischen ortsfesten zentralen Basis und einer Vielzahl von um diese herum über einen Winkel von 270° in Reihen angeordneten Solarkollektoren sowie zwei aneinander gekoppelten Pontons zur Bereitstellung einer Nutzfläche.

Wie in 1 und 2 gezeigt ist, umfasst ein erfindungsgemäßer Solarkollektor 1 einen aus schematisch angedeuteten Hohlprofilen 2 bestehenden Grundkörper 4, der auf der Oberfläche 6 eines Gewässers 8 schwimmt. Innerhalb des bevorzugt als Rechteckrahmen ausgestalteten Grundkörpers 4 ist ein Rahmenteil 10 angeordnet, welcher über ein mit Lagerzapfen 12 versehenes Schwenklager 14 verschwenkbar am Grundkörper 4 gelagert ist, und welcher an seiner der Sonne 14 zugewandten Oberseite wenigstens eine Solarzelle 18 trägt.

Wie der Darstellung von 1 und 2 weiterhin entnommen werden kann, ist am verschwenkbaren Rahmenteil 10 in einem Abstand zum Schwenklager 14, der beispielsweise drei Vierteln der Länge des verschwenkbaren Rahmenteils 10 entspricht, ein Tauchkörper 20 befestigt, der wenigstens ein Hohlrohr 22 umfasst, welches mit seinem ersten Ende am verschwenkbaren Rahmenteil 10 aufgenommen ist, und welches an seinem zweiten Ende ein sich in Querrichtung erstreckendes Querrohr 24 aufweist, an dessen dem Gewässerboden zugewandter Unterseite eine Öffnung 26 vorgesehen ist, durch die hindurch Wasser 28 aus dem Gewässer 8 in den Tauchkörper 20 einströmen und ebenso wieder ausströmen kann.

Wie der Darstellung von 1 und 2 weiterhin entnommen werden kann, ist der durch die kommunizierenden Rohre 22 und 24 definierte Hohlraum 30 im Tauchkörper 20 über eine externe Druckgasquelle 32 und ein nur schematisch angedeutetes Ventil 34 sowie eine nur schematisch angedeutete Druckgasleitung 36 mit Druckluft beaufschlagbar, welche dem Tauchkörper 20 bevorzugt über die Lagerzapfen 12 des Schwenklagers 14 sowie die Hohlprofile des verschwenkbaren Rahmenteils 10 zugeführt wird, wobei letztere mit den Hohlrohren 22 kommunizieren.

Um den Neigungswinkel der erfindungsgemäßen Solarkollektoren 1 zu verändern, wird der Hohlraum 30 des Tauchkörpers 20 mit Druckgas beaufschlagt, wodurch das im Tauchkörper 20 enthaltene Wasser 28 über die Öffnungen 26 aus dem Tauchkörper 20 herausgedrängt wird und das ursprünglich vom Wasser verdrängte Volumen durch Luft ersetzt wird. Dies führt insgesamt dazu, dass sich der Auftrieb des Tauchkörpers 20 erhöht und der verschwenkbare Rahmenteil 10 zusammen mit den darauf angeordneten Solarzellen 18 aus der in 1 gezeigten Ruheposition in die in 2 gezeigte Arbeitsposition verschwenkt wird, so dass die Neigung der Solarzellen 18 an den jeweiligen Sonnenstand angepasst werden kann. Hierbei ist der Neigungswinkel über eine mehr oder minder große Zufuhr von Druckluft bevorzugt stufenlos veränderbar und wird vorzugsweise durch eine nicht näher gezeigte Steuerungseinrichtung beispielsweise über eine Messung der Lichtintensität eines ebenfalls nicht näher eingezeichneten Lichtsensors, welcher auf einem der verschwenkbaren Rahmenteile 10 angeordnet sein kann, verändert, um ein Maximum an eingestrahlter Lichtintensität zu erhalten.

Wie der Darstellung von 1 und 2 weiterhin zu entnehmen ist, sind die einzelnen Solarkollektoren 1 jeweils über Verbindungselemente 38 gelenkig miteinander gekoppelt, die gemäß einer in den Figuren aus darstellungstechnischen Gründen nicht näher gezeigten Ausführungsform der Erfindung auch die Zuleitung der Druckluft von einem Solarkollektor zum nächsten Solarkollektor übernehmen kann, in dem das Verbindungselement 38 beispielsweise mit einer Durchgangsbohrung versehen wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens umfasst ein in 3 gezeigtes Solarkraftwerk 100 eine Vielzahl von Solarkollektoren 1, die über nicht näher dargestellte Verbindungselemente 38 an einen rechteckigen Drehkörper 102 gekoppelt sind, welcher um eine zentrale Basis 102 herum mittels eines Zahnkranzes 106 und eines Antriebsmotors 108 in Richtung des Pfeils 110 rotierbar ist.

Die Basis 104 ist hierbei bevorzugt über lediglich schematisch angedeutete Verankerungselemente 112 ortsfest am nicht näher gezeigten Grund des Gewässers 8 aufgenommen, wodurch die Möglichkeit eröffnet wird, dass der Drehkörper 102 zusammen mit den daran in Reihen angeordneten Solarkollektoren 1 beispielsweise innerhalb von 24 Stunden vollständig um 360° gedreht wird. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass eine im Wesentlichen konstante Drehgeschwindigkeit eingestellt werden kann, und eine optimale Anpassung des Neigungswinkels von allen in eine Richtung geneigten Solarkollektoren 1 an den Azimutwinkel des Sonnenstandes ohne eine aufwändige Steuerungseinrichtung vorgenommen werden kann. Anders ausgedrückt, wird die Drehgeschwindigkeit des Motors 108 bevorzugt auf einen festen Wert so eingestellt, dass dieser die gesamte schwimmende Anordnung von erfindungsgemäßen Solarkollektoren 1 innerhalb von 24 Stunden einmal um die zentrale ortsfeste Basis 104 herum dreht, wobei der Neigungswinkel sämtlicher Solarmodule 1 – die hierbei alle in die gleiche Richtung geneigt sind – über eine zentrale Zufuhr von Druckluft aus der externen Druckluftquelle 32 an den jeweiligen Sonnenstand angepasst wird.

Hierdurch ergibt sich eine vergleichsweise einfache Nachführung der Solarkollektoren 1 ohne eine aufwändige elektronische Steuerungseinrichtung, da sämtliche Solarkollektoren 1 gleichzeitig mit Druckluft aus ein- und derselben Druckluftquelle 32 beaufschlagt werden.

Weiterhin ist es herbei von Vorteil, dass ebenfalls eine sehr einfache Kalibration der gesamten Vorrichtung ermöglicht wird, in dem beispielsweise lediglich ein einziges Ablassventil in der Druckgaszuleitung 36 geöffnet wird und die verschwenkbaren Rahmenteile 10 sämtlicher Solarkollektoren 1 in die in 2 gezeigte horizontale Ruheposition vert werden.

Wenn nach Schließen des Ventils im Anschluss daran sämtliche Tauchkörper 20 der Vielzahl von Solarkollektoren 1 mit Druckluft aus ein- und derselben Druckluftquelle 32 beaufschlagt werden, werden sämtliche verschwenkbaren Rahmenteile 10 aufgrund der identischen Ausgestaltung der Tauchkörper 20 im Wesentlichen in die gleiche Stellung verschwenkt.

Um eine wirtschaftliche Nutzbarmachung des erfindungsgemäßen Solarkraftwerks zu ermöglichen, kann es weiterhin vorgesehen sein, dass auf dem Drehkörper 102 ein Gebäude angeordnet ist, welches in 3 lediglich schematisch durch die Linien 112 angedeutet wird, und welches sich zusammen mit den übrigen Solarkollektoren 1 in Richtung des Pfeils 110 dreht. Um die nutzbare Fläche zu vergrößern, können anstelle von Solarkollektoren 1 schwimmende Pontons 114 mit dem Drehkörper 102 gekoppelt sein, welche in vielfältigster Weise beispielsweise als Gartenfläche oder als Anlegesteg für ein Boot 116 nutzbar sind.

1
Solarkollektor
2
Hohlprofil des Grundkörpers
4
Grundkörper
6
Oberfläche des Gewässers
8
Gewässer
10
verschwenkbarer Rahmenteil
12
Lagerzapfen
14
Schwenklager
16
Sonne
18
Solarzelle
20
Tauchkörper
22
Hohlrohr
24
Querrohr
26
Öffnung
28
Wasser
30
Hohlraum
32
Druckgasquelle
34
Ventil
36
Druckgasleitung
38
Verbindungselement
100
Solarkraftwerk
102
Drehkörper
104
ortsfeste zentrale Basis
106
Zahnkranz
108
Antriebsmotor
110
Pfeil
112
Verankerungselement
114
Ponton
116
Boot


Anspruch[de]
Solarkollektor (1) zur schwimmenden Aufnahme auf einem Gewässer (8), umfassend einen im Bereich der Gewässeroberfläche (6) angeordneten Grundkörper (4) sowie einen am Grundkörper (4) aufgenommenen verschwenkbaren Rahmenteil (10), welcher wenigstens eine Solarzelle (18) zur Umwandlung von Sonnenlicht trägt, dadurch gekennzeichnet, dass am verschwenkbaren Rahmenteil (10) ein in das Gewässer (8) eintauchender Tauchkörper (20) angeordnet ist, der einen Hohlraum (30) aufweist, welcher über eine Öffnung (26) mit dem Gewässer (8) in Strömungsverbindung steht, und der zur Veränderung des Auftriebs des Tauchkörpers (20) über eine externe Druckgasquelle (32) mit Druckgas beaufschlagbar ist, um die Neigung des verschwenkbaren Rahmenteils (10) gegenüber dem Grundkörper (4) zur Anpassung an den Sonnenstand zu verändern. Solarkollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (4) und/oder der verschwenkbare Rahmenteil (10) eine gegenüber Wasser (28) reduzierte Dichte aufweisen. Solarkollektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (4) aus im Wesentlichen geschlossenen Hohlprofilen (2), insbesondere Aluminiumprofilen, besteht, die auf der Oberfläche (6) des Gewässers (8) schwimmen. Solarkollektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dass der verschwenkbare Rahmenteil (10) einen flächigen Schwimmkörper umfasst, auf welchem die Solarzelle (18) aufgebracht ist. Solarkollektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper aus einem geschäumten Kunststoffmaterial, insbesondere PU-Hartschaum oder Styropor, besteht. Solarkollektor nach Aspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass der Schwimmkörper aus einem aufblasbaren dünnwandigem Kunststoffmaterial besteht. Solarkollektor nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle (18) in Form einer Dünnschicht-Solarzelle unmittelbar auf den Schwimmkörper aufgebracht ist. Solarkollektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkörper (20) ein Hohlrohr (22) umfasst, welches mit seinem ersten Ende mit dem verschwenkbaren Rahmenteil (10) verbunden ist, und an dessen zweitem Ende ein sich in Querrichtung erstreckendes kommunizierendes Querrohr aufgenommen ist, das die Öffnung (26) zum Ein- und Austritt von Wasser (28) aufweist. Solarkraftwerk (1001 umfassend eine Vielzahl von Solarkollektoren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese zur Anpassung des Neigungswinkels der jeweiligen Solarzellen (18) an den Sonnenstand gruppenweise durch eine gemeinsame externe Druckgasquelle (32) beaufschlagbar sind. Solarkraftwerk (100) nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine ortsfeste zentrale Basis (104) sowie eine um die ortsfeste zentrale Basis (104) herum über eine Antriebseinrichtung (106, 108) motorisch rotierbarer. Drehkörper (102), an welchem die Solarkollektoren (1) gelenkig miteinander gekoppelt in Reihen angeordnet sind. Solarkraftwerk (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung einen Zahnkranz (106) und ein in diesen eingreifendes angetriebenes Ritzel umfasst, welche der zentralen Basis (104) und dem Drehkörper (102) zugeordnet sind. Solarkraftwerk (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (106, 108) den Drehkörper (102) mit den daran aufgenommenen Solarkollektoren (1) innerhalb von 24 Stunden um einen Winkel von 360° rotiert.






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