太阳能组件的跟踪装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种太阳能组件的跟踪装置、跟踪装置的横排、跟踪装置的纵排以及太阳能组件阵列。
【背景技术】
[0002]正在讨论的这些类型的太阳能组件的跟踪装置从根本上说是现有技术。它们用于使太阳能组件或太阳能组件台枢转或转动以使它们的倾斜度可以与太阳辐射最佳地匹配，最终以优化这种系统的效率。例如，为了使太阳能组件或太阳能组件台枢转，推杆或诸如缆绳等牵引元件是现有技术。然而，现有技术的方案经常具有多种多样的设计缺陷。因而，一般来说具有推杆的跟踪装置包括许多支承点并且具有在枢转过程中不利的运动学，这使得这些系统昂贵并且易患故障。如果为了使太阳能组件或太阳能组件台枢转而布置缆绳，那么将它们的张力维持在最佳范围内时具有挑战。特别地，依据基本设计，结果经常是缆绳张力的松弛，使得这种跟踪装置大多极不稳定。
【发明内容】
[0003]因此，本发明的目的是指定避免上述缺点、同时被设计成非常简单并经济有效的太阳能组件的跟踪装置、跟踪装置的横排、跟踪装置的纵排以及太阳能组件阵列。
[0004]上述目的通过以下的太阳能组件的跟踪装置、跟踪装置的横排、跟踪装置的纵排以及太阳能组件阵列来实现。本发明的进一步的优点和特征源自以下内容以及说明书和附图。
[0005]根据本发明，太阳能组件的跟踪装置包括用于间接和/或直接配置能够经由转动接头绕着转动轴转动的吊架单元的柱，其中所述吊架单元包括用于使所述吊架单元转动的关于所述转动接头相对的两个力引入区域，其中力引入经由至少基本上圆弓形导向元件发生，以及其中所述圆弓形导向元件的半径相当于各个力引入区域和所述转动接头之间的距离。
[0006]如【背景技术】部分所述，跟踪装置首先用于使一个或多个太阳能组件(即，光伏组件)的倾斜度适应太阳的位置。太阳能组件或光伏组件将太阳光线的光转换成电能，其中如果太阳光线以理想的角度撞击到太阳能组件或光伏组件上，那么可以使效率优化。跟踪装置也可以有利地布置给根据可以由术语"太阳热"概括的原理操作的其他系统，因而换句话说，例如，通常用于使任意种类的太阳能集热器或太阳能镜(例如抛物柱面镜)枢转。
[0007]例如，实际枢转运动或转动有利地经由诸如(钢丝绳)缆绳等一个或多个牵引元件发生。然而，也可以使用其他材料，或者也可以布置诸如链子或类似物等其他牵引元件。
[0008]力引入有利地经由基本上圆弓形导向元件发生。圆弓形导向元件的(假想的)中心点基本上位于转动点。这种配置的背景是，在吊架单元的枢转运动过程中的一个或多个力引入区域最终也描述了一个圆弧或圆弓形，在不使用导向元件的情况下该过程可能导致牵引元件中张力(换句话说，也就是缆绳张力)的松弛。例如，如果源自设置在柱上的固定点的牵引元件与其中一个力引入区域直接连接(也就是说，不使用导向元件)，那么例如，随着吊架单元从水平面在逆时针方向上枢转过10°，上述固定点和力引入区域之间的距离改变特定量。如果吊架单元从水平面在顺时针方向上枢转过10°，那么固定点和力引入区域之间的距离类似地改变特定量。然而，后者的量在长度上不对应在逆时针方向上枢转过程中发生的上述量。从根本上说，这个事实导致在这种系统中的缆绳张力可能以不可靠的方式松弛的挑战或问题。特别地，例如，通过牵引元件连接两个相邻的吊架单元使得一个吊架单元的枢转运动可以通过牵引元件传递到另一个吊架单元上，而牵引元件中的张力不会以不可靠的方式松弛，这是不可能的。例如，跟踪装置的两个力引入区域也不可能通过连接到柱上的辊连接，而不导致上述长度问题并且同时不导致缆绳张力的松弛。
[0009]然而，有利地设置圆弓形导向元件，由此可以避免上述问题。上述固定点和对应的力引入区域之间的距离总是由导向元件保持恒定，这是因为其跟随导向元件或由后者规定。导向元件和吊架单元优选配置和设计成彼此相对以使力引入基本上与吊架单元成直角地发生。因此，引起吊架单元的转动或枢转运动的力正切地作用到导向元件上。力引入有利地直接在吊架单元上发生。因此，使吊架单元枢转的力总是作用于吊架单元的区域中并由导向元件引导。导向元件有利地设计成使引起吊架单元的转动运动的力(特别是牵引力)改变方向。在优选形式的实施方案中，一个或多个牵引元件基本上与柱成直角或横向于柱移动然后由牵引元件引导到力引入区域上，因而被适当改变方向。相当于各个力引入区域和转动接头之间的距离的导向元件的半径也可以理解为杆臂，用于使吊架单元转动或枢转的力利用该杆臂作用在吊架单元上。这里，杆臂基本上横向于柱的垂直轴起作用。由于导向元件被设计成基本上圆弓形的事实，所以即使将吊架单元枢转到其最大程度，杆臂也总是保持相同的尺寸。用通过直梁使吊架单元枢转的刚性推杆操作的现有技术的方案具有以下缺点:在吊架单元枢转到倾斜位置过程中，它们可能偶尔仅具有非常小的杆臂。这增大了枢转过程所需要的力与保持力，并且为系统带来极不稳定性。然而，通过对力引入过程总是提供相同尺寸的杆臂的圆弓形导向元件防止了所有这些缺点。
[0010]所述导向元件优选与所述吊架单元连接，其中牵引元件连接在所述力引入区域中或上。导向元件可以通过材料与吊架单元结合；也就是说，例如，可以对其进行焊接。同样优选的还有与螺钉、螺栓、销或铆钉等进行形状配合和/或压配合连接。在一种形式的实施方案中，牵引元件采取缆绳(特别是钢丝绳)的形式。牵引元件可以同时连接到导向元件和吊架单元上。关键是其连接在力引入区域中或上。力引入区域理解成其中力的引入发生的区域。一般来说，这是其中导向元件连接到吊架单元上以及特别是连接到上述横梁上的区域。在优选形式的实施方案中，牵引元件在力引入区域中或上的配置和连接经由一种类型的张紧单元或类似物发生。例如，可以由一个或多个弹簧构成的这种张紧单元被设计成补偿牵引元件中的张力峰值并且偶尔也被设计成用于维持一个或多个牵引元件中的特定的基本张力。然而，各个牵引元件不必都设置有这种张紧单元，而是牵引元件的配置也可以以或多或少固定的方式发生，例如，使螺纹压到牵引元件的一端上，从而使得可以旋拧牵引元件以进行连接。
[0011]在优选形式的实施方案中，吊架单元包括基本上中央地连接在转动接头上的横梁，其中对齐以使得其基本上与转动轴成直角或横向于转动轴延伸的方式发生。纵梁优选配置和连接在横梁的两端；这些纵梁沿着(即，平行于)转动轴延伸。这里，连接和配置可以以形状配合和/或压配合和/或材料结合的方式发生。例如，横梁有利地由诸如方形型材等封闭型材(特别是封闭金属型材)形成，其中断面可以是方形和矩形。相似的考虑适用于纵梁，例如，在一种形式的实施方案中该纵梁同样由具有方形或矩形断面的封闭型材(特别是金属型材)形成。金属优选采取钢或铝的形式。可选择地，例如，上述型材断面也可以采取诸如双T形梁、U形型材或希格玛型材等开放型材的方式。
[0012]转动接头不必直接连接到柱上；而是其也可以连接到相应连接到柱上的头片上。这种头片使得转动接头的高度以及因而吊架单元的高度能够个体适应，而不需要使紧固在地面的地基中的柱移动或使其地点改变。在一种形式的实施方案中，转动接头本身由市售的并且具有适当尺寸的轴承形成。也可