太陽能組件的跟蹤裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種太陽能組件的跟蹤裝置、跟蹤裝置的橫排、跟蹤裝置的縱排以及太陽能組件陣列。
【背景技術】
[0002]正在討論的這些類型的太陽能組件的跟蹤裝置從根本上說是現有技術。它們用于使太陽能組件或太陽能組件臺樞轉或轉動以使它們的傾斜度可以與太陽輻射最佳地匹配，最終以優化這種系統的效率。例如，為了使太陽能組件或太陽能組件臺樞轉，推桿或諸如纜繩等牽引元件是現有技術。然而，現有技術的方案經常具有多種多樣的設計缺陷。因而，一般來說具有推桿的跟蹤裝置包括許多支承點并且具有在樞轉過程中不利的運動學，這使得這些系統昂貴并且易患故障。如果為了使太陽能組件或太陽能組件臺樞轉而布置纜繩，那么將它們的張力維持在最佳范圍內時具有挑戰。特別地，依據基本設計，結果經常是纜繩張力的松弛，使得這種跟蹤裝置大多極不穩定。
【發明內容】
[0003]因此，本發明的目的是指定避免上述缺點、同時被設計成非常簡單并經濟有效的太陽能組件的跟蹤裝置、跟蹤裝置的橫排、跟蹤裝置的縱排以及太陽能組件陣列。
[0004]上述目的通過以下的太陽能組件的跟蹤裝置、跟蹤裝置的橫排、跟蹤裝置的縱排以及太陽能組件陣列來實現。本發明的進一步的優點和特征源自以下內容以及說明書和附圖。
[0005]根據本發明，太陽能組件的跟蹤裝置包括用于間接和/或直接配置能夠經由轉動接頭繞著轉動軸轉動的吊架單元的柱，其中所述吊架單元包括用于使所述吊架單元轉動的關于所述轉動接頭相對的兩個力引入區域，其中力引入經由至少基本上圓弓形導向元件發生，以及其中所述圓弓形導向元件的半徑相當于各個力引入區域和所述轉動接頭之間的距離。
[0006]如【背景技術】部分所述，跟蹤裝置首先用于使一個或多個太陽能組件(即，光伏組件)的傾斜度適應太陽的位置。太陽能組件或光伏組件將太陽光線的光轉換成電能，其中如果太陽光線以理想的角度撞擊到太陽能組件或光伏組件上，那么可以使效率優化。跟蹤裝置也可以有利地布置給根據可以由術語"太陽熱"概括的原理操作的其他系統，因而換句話說，例如，通常用于使任意種類的太陽能集熱器或太陽能鏡(例如拋物柱面鏡)樞轉。
[0007]例如，實際樞轉運動或轉動有利地經由諸如(鋼絲繩)纜繩等一個或多個牽引元件發生。然而，也可以使用其他材料，或者也可以布置諸如鏈子或類似物等其他牽引元件。
[0008]力引入有利地經由基本上圓弓形導向元件發生。圓弓形導向元件的(假想的)中心點基本上位于轉動點。這種配置的背景是，在吊架單元的樞轉運動過程中的一個或多個力引入區域最終也描述了一個圓弧或圓弓形，在不使用導向元件的情況下該過程可能導致牽引元件中張力(換句話說，也就是纜繩張力)的松弛。例如，如果源自設置在柱上的固定點的牽引元件與其中一個力引入區域直接連接(也就是說，不使用導向元件)，那么例如，隨著吊架單元從水平面在逆時針方向上樞轉過10°，上述固定點和力引入區域之間的距離改變特定量。如果吊架單元從水平面在順時針方向上樞轉過10°，那么固定點和力引入區域之間的距離類似地改變特定量。然而，后者的量在長度上不對應在逆時針方向上樞轉過程中發生的上述量。從根本上說，這個事實導致在這種系統中的纜繩張力可能以不可靠的方式松弛的挑戰或問題。特別地，例如，通過牽引元件連接兩個相鄰的吊架單元使得一個吊架單元的樞轉運動可以通過牽引元件傳遞到另一個吊架單元上，而牽引元件中的張力不會以不可靠的方式松弛，這是不可能的。例如，跟蹤裝置的兩個力引入區域也不可能通過連接到柱上的輥連接，而不導致上述長度問題并且同時不導致纜繩張力的松弛。
[0009]然而，有利地設置圓弓形導向元件，由此可以避免上述問題。上述固定點和對應的力引入區域之間的距離總是由導向元件保持恒定，這是因為其跟隨導向元件或由后者規定。導向元件和吊架單元優選配置和設計成彼此相對以使力引入基本上與吊架單元成直角地發生。因此，引起吊架單元的轉動或樞轉運動的力正切地作用到導向元件上。力引入有利地直接在吊架單元上發生。因此，使吊架單元樞轉的力總是作用于吊架單元的區域中并由導向元件引導。導向元件有利地設計成使引起吊架單元的轉動運動的力(特別是牽引力)改變方向。在優選形式的實施方案中，一個或多個牽引元件基本上與柱成直角或橫向于柱移動然后由牽引元件引導到力引入區域上，因而被適當改變方向。相當于各個力引入區域和轉動接頭之間的距離的導向元件的半徑也可以理解為桿臂，用于使吊架單元轉動或樞轉的力利用該桿臂作用在吊架單元上。這里，桿臂基本上橫向于柱的垂直軸起作用。由于導向元件被設計成基本上圓弓形的事實，所以即使將吊架單元樞轉到其最大程度，桿臂也總是保持相同的尺寸。用通過直梁使吊架單元樞轉的剛性推桿操作的現有技術的方案具有以下缺點:在吊架單元樞轉到傾斜位置過程中，它們可能偶爾僅具有非常小的桿臂。這增大了樞轉過程所需要的力與保持力，并且為系統帶來極不穩定性。然而，通過對力引入過程總是提供相同尺寸的桿臂的圓弓形導向元件防止了所有這些缺點。
[0010]所述導向元件優選與所述吊架單元連接，其中牽引元件連接在所述力引入區域中或上。導向元件可以通過材料與吊架單元結合；也就是說，例如，可以對其進行焊接。同樣優選的還有與螺釘、螺栓、銷或鉚釘等進行形狀配合和/或壓配合連接。在一種形式的實施方案中，牽引元件采取纜繩(特別是鋼絲繩)的形式。牽引元件可以同時連接到導向元件和吊架單元上。關鍵是其連接在力引入區域中或上。力引入區域理解成其中力的引入發生的區域。一般來說，這是其中導向元件連接到吊架單元上以及特別是連接到上述橫梁上的區域。在優選形式的實施方案中，牽引元件在力引入區域中或上的配置和連接經由一種類型的張緊單元或類似物發生。例如，可以由一個或多個彈簧構成的這種張緊單元被設計成補償牽引元件中的張力峰值并且偶爾也被設計成用于維持一個或多個牽引元件中的特定的基本張力。然而，各個牽引元件不必都設置有這種張緊單元，而是牽引元件的配置也可以以或多或少固定的方式發生，例如，使螺紋壓到牽引元件的一端上，從而使得可以旋擰牽引元件以進行連接。
[0011]在優選形式的實施方案中，吊架單元包括基本上中央地連接在轉動接頭上的橫梁，其中對齊以使得其基本上與轉動軸成直角或橫向于轉動軸延伸的方式發生。縱梁優選配置和連接在橫梁的兩端；這些縱梁沿著(即，平行于)轉動軸延伸。這里，連接和配置可以以形狀配合和/或壓配合和/或材料結合的方式發生。例如，橫梁有利地由諸如方形型材等封閉型材(特別是封閉金屬型材)形成，其中斷面可以是方形和矩形。相似的考慮適用于縱梁，例如，在一種形式的實施方案中該縱梁同樣由具有方形或矩形斷面的封閉型材(特別是金屬型材)形成。金屬優選采取鋼或鋁的形式。可選擇地，例如，上述型材斷面也可以采取諸如雙T形梁、U形型材或希格瑪型材等開放型材的方式。
[0012]轉動接頭不必直接連接到柱上；而是其也可以連接到相應連接到柱上的頭片上。這種頭片使得轉動接頭的高度以及因而吊架單元的高度能夠個體適應，而不需要使緊固在地面的地基中的柱移動或使其地點改變。在一種形式的實施方案中，轉動接頭本身由市售的并且具有適當尺寸的軸承形成。也可