用于引导太阳能追踪器的旋转的系统的制作方法

本发明总体上涉及引导太阳能追踪器的旋转，并且更特别地涉及一种用于引导太阳能追踪器的旋转的系统以及一种具有所述旋转引导系统的太阳能追踪器。

背景技术：

1、ep 2864719描述了一种太阳能追踪器，该太阳能追踪器安装成能够在框架上旋转，并且具有用于使太阳能追踪器旋转地移动的系统，所述系统具有拱形件，该拱形件安装在太阳能追踪器上并且包括齿条和蜗杆，该蜗杆与齿条接合，以便产生旋转运动。这种太阳能追踪器不具有用于引导太阳能追踪器的旋转的系统。

2、引导太阳能追踪器的旋转能够实现太阳能追踪器的受控且精确的旋转运动。

3、文件ep 3501098披露了另一种太阳能追踪器结构，该太阳能追踪器结构具有可移动装置，该可移动装置具有刚性格架形式的支撑结构，该支撑结构沿可移动装置的枢转轴线纵向地延伸，并且该支撑结构上固定有位于同一个平面中的多个太阳能面板。在优选实施例中，刚性格架形式的支撑结构仅固定到在与枢转轴线垂直的平面中延伸的两个拱形件，使得两个拱形件构成刚性格架形式的支撑结构用的仅有的两个支撑件。此外，两个拱形件中的每个拱形件搁置在用于引导对应拱形件的旋转的托架上，并且每个引导托架固定在第一地面支撑件的上部部分中。因此，可移动装置的重量经由两个支撑拱形件仅分布在两个地面支撑件上。这种结构可以有利地获得大尺寸的太阳能追踪器(典型地是长度在40米与60米之间、以及宽度为大约5米的刚性格架形式的支撑结构)，该太阳能追踪器只具有两个支撑拱形件以及两个地面支撑件，两个支撑拱形件具有大约2米的直径并且相隔大约等于支撑结构的长度的一半的距离，例如在20米与30米之间。引导托架各自具有两个引导装置，每个引导装置一方面具有上辊子并且另一方面具有支撑拱形件的下辊子。每个引导装置的上辊子和下辊子形成滚动构件并且被配置成在每个拱形件所承载的滚动带上滚动。每个拱形件在其径向外边缘上具有位于拱形件两侧上的侧向延伸部，这些侧向延伸部被配置成插入支撑件的上辊子与下辊子之间，从而可以引导拱形件的旋转。这种引导引起拱形件在下辊子与拱形件接触的区域中过早磨损的现象。这是因为可移动装置和拱形件的全部重量分布在下辊子上，从而在下辊子与拱形件之间产生高接触压力。

4、本发明的目的是改进用于引导太阳能追踪器的旋转的系统、特别是在文件ep3501098中描述的系统，特别是目的是为了对施加在引导装置及其辊子上的力进行更好地分布。

技术实现思路

1、为此，根据第一方面，本发明的主题是一种用于引导太阳能追踪器的旋转的系统，该系统具有：

2、-至少一个拱形件，该至少一个拱形件可以安装在太阳能追踪器上并且可以围绕旋转轴线旋转，

3、-至少两个引导装置，该至少两个引导装置被配置成引导拱形件的旋转，

4、这些引导装置各自具有至少两个辊子，这些辊子中的每个辊子可围绕在拱形件的旋转轴线的方向上延伸的旋转轴线旋转，并且该至少两个辊子被配置成与拱形件相接触并支撑拱形件，

5、这些引导装置各自可围绕在拱形件的旋转轴线的方向上延伸的旋转轴线旋转，并且这些引导装置各自能够被拱形件驱动旋转而使每个引导装置的每个辊子能够与拱形件接触。

6、为了保持静态平衡，每个引导装置可以通过拱形件施加在引导装置上的力而围绕该引导装置的旋转轴线旋转。因此，这样的引导装置可以被称为实体结构。

7、使用自身可以围绕其旋转轴线旋转的引导装置可以更好地将力分布在引导装置上、特别是分布在引导装置的辊子上。换言之，由于允许每个引导装置围绕其旋转轴线旋转的事实，优化了引导装置的定位、特别是与拱形件接触的辊子的定位，从而使得拱形件的压力可以基本上均匀地分布在引导装置中的每个引导装置上、特别是分布在引导装置的辊子中的每个辊子上。这可以限制拱形件在辊子上的接触压力，并因此限制拱形件与辊子之间的接触引起的拱形件的磨损。

8、此外，这种自身可以围绕其旋转轴线旋转的引导装置可以容易地适应于具有不同直径或曲率的各种拱形件。

9、引导装置可以各自围绕在拱形件的旋转轴线的方向上延伸的旋转轴线旋转的事实使得可以保持每个引导装置的辊子与拱形件接触。

10、每个引导装置围绕其旋转轴线旋转使得可以特别地确保引导装置的每个辊子与拱形件接触。超静定的引导装置(即不能旋转的引导装置)不可能使拱形件支撑在引导装置的辊子中的每个辊子上。

11、拱形件

12、拱形件的旋转轴线优选地与太阳能追踪器的旋转轴线相同。

13、拱形件优选地在与其旋转轴线垂直的平面中延伸。

14、拱形件可以具有弯曲轮廓，优选为半圆形状。拱形件的直径可以在1.8米与2.5米之间，并且特别是等于大约2.2米。

15、拱形件可以至少经由其端部可安装在太阳能追踪器上。

16、滚动带

17、拱形件可以具有滚动带并且每个引导装置的(多个)辊子可以被配置成与拱形件的滚动带相接触。如上文已经提及的，根据本发明的系统可以限制由于辊子与拱形件的滚动带之间的接触引起的拱形件的滚动带的磨损。

18、每个引导装置围绕其旋转轴线的旋转可以使每个引导装置的(多个)辊子保持与拱形件的滚动带接触。

19、滚动带优选地位于拱形件的径向外边缘上。

20、辊子

21、辊子优选地是圆柱形的。

22、辊子可以具有沿着它们的旋转轴线的长形形状。这些辊子可以具有基本上等于拱形件的滚动带的宽度的宽度，例如在80mm与110mm之间的宽度。长形形状可以增加辊子与拱形件之间的接触表面积，从而降低拱形件在辊子上的接触压力。

23、辊子可以具有例如18mm与30mm之间的内径以及50mm与100mm之间的外径。

24、辊子可以具有被配置成与拱形件的滚动带相接触的滚动表面。

25、辊子(包括它们的滚动表面)可以完全由复合材料和/或聚合物基材料(例如塑料基材料)制成。

26、辊子优选地安装成能够围绕它们的旋转轴线自由旋转。

27、每个引导装置的辊子的旋转轴线优选地严格地平行。

28、每个引导装置的辊子的旋转轴线之间的距离可以在150mm与200mm之间。

29、引导装置

30、引导装置沿拱形件串联设置。

31、引导装置优选地沿着被包括在拱形件延伸所位于的平面内的轴线的轴线相对于彼此对齐。

32、引导装置的旋转轴线之间的距离可以在800mm与1000mm之间。

33、引导装置优选地各自安装成能够围绕它们的旋转轴线自由旋转。

34、引导装置可以被安装、优选地在它们的旋转轴线的水平被安装在同一个支撑结构上，该支撑结构在与拱形件的旋转轴线的方向垂直的方向上延伸。这可以将引导装置相对于彼此对齐，从而可以引导拱形件的旋转。

35、支撑结构例如是杆或管，优选地是直线的和/或具有圆形截面。

36、支撑结构的长度可以在1000mm与1300mm之间。

37、支撑结构可以能够安装在地面支撑结构的上部部分上。

38、地面支撑结构可以具有一个或多个打入桩、钻孔桩或螺纹桩，特别是两个打入桩、钻孔桩或螺纹桩，或混凝土块。在变体中，地面支撑结构具有中间框架，该中间框架搁置在一个或多个打入桩上，特别是两个打入桩上，或混凝土块上。

39、支撑结构优选地具有足够的刚性以支撑太阳能追踪器的力。

40、有利地，支撑结构可以围绕其延伸轴线旋转，该延伸轴线与拱形件旋转轴线的方向垂直。支撑结构围绕其延伸轴线的旋转可以补偿地面的静态不平整，特别是可以将太阳能追踪器安装在斜坡上。因此，这可以实现太阳能追踪器围绕在与拱形件的旋转轴线垂直的方向上延伸的旋转轴线的精确角取向。

41、支撑结构可以安装成能够围绕其延伸轴线自由旋转。

42、例如，支撑结构在其端部中的每个端部处经由夹持套环固定到地面支撑结构。

43、有利地，套环的夹持使得其允许支撑结构围绕其延伸轴线自由旋转。

44、侧向止动件

45、引导装置可以各自具有位于拱形件的两侧上的至少两个侧向止动件，并且拱形件可以具有位于拱形件的两侧上的侧向延伸部，这些侧向延伸部设置在引导装置的侧向止动件与辊子之间。

46、因此，拱形件的侧向延伸部夹在引导装置的侧向止动件与辊子之间。侧向止动件的存在可以避免例如由风力引起的拱形件上升的情况，因为在这种情况下拱形件的侧向延伸部抵靠引导装置的侧向止动件。

47、当拱形件围绕其旋转轴线旋转时，拱形件的侧向延伸部可以抵靠引导装置的侧向止动件滑动。

48、侧向止动件优选地由复合材料和/或聚合物基材料(例如塑料基材料)制成。

49、侧向止动件优选地定位成面对拱形件的侧翼。

50、侧向延伸部优选地在拱形件的整个长度的至少多于一半、特别是至少多于四分之三上延伸，或者甚至基本上在拱形件的整个长度上延伸。

51、侧向延伸部可以具有较小的厚度，例如在3mm与5mm之间，或者甚至更大的厚度，例如在5mm与8mm之间。

52、侧向延伸部可以插入到拱形件的径向外边缘的延续部中或者插入在拱形件的侧翼的水平。

53、每个引导装置的侧向止动件可以各自具有至少一个轴向引导轮，该至少一个轴向引导轮可以围绕在与拱形件的旋转轴线的方向垂直的方向上延伸的旋转轴线旋转并且被配置成与拱形件的侧翼相接触。轴向引导轮的存在可以轴向地引导拱形件，以使其在每个引导装置的两个侧向止动件之间居中。此外，这些轴向引导轮可以对太阳能追踪器的轴向力进行反作用，特别是当太阳能追踪器安装在斜坡上时亦如此。

54、侧向止动件的轴向引导轮优选地安装成能够自由旋转。

55、引导装置可以各自沿着它们的旋转轴线可平移地移动。这可以补偿例如可能在冬季与夏季之间发生的太阳能追踪器的热膨胀。因此，引导装置的这种平移移动可以限制与太阳能追踪器的热膨胀相关联的力。

56、引导装置可以各自相对于支撑结构的延伸轴线在两个方向上可平移地移动。引导装置中的每个引导装置的平移移动优选地沿着它们的旋转轴线被引导。

57、引导装置可以各自具有围绕它们的旋转轴线的一对滑动轴承，特别是带凸缘的滑动轴承。滑动轴承的使用可以有助于引导装置的平移移动和旋转。

58、滑动轴承优选地由复合材料和/或聚合物基材料制成、特别是由塑料基材料制成。例如，滑动轴承可以是完全聚合物基的，或者由涂覆有聚合物基层的金属材料、特别是青铜制成。这可以避免使用润滑脂，同时仍确保高机械稳定性和有限的摩擦系数。

59、引导装置中的每个引导装置沿着它们的旋转轴线的平移移动的幅度可以在10mm与70mm之间，优选地在20mm与60mm之间。

60、本发明的另一个主题是一种太阳能追踪器，该太阳能追踪器具有：

61、-至少一个如上限定的旋转引导系统，

62、-至少一个配备有至少一个太阳能收集装置的台子，该台子在拱形件的旋转轴线的方向上纵向地延伸，

63、-至少一个基础结构、特别是格架梁，该至少一个基础结构在拱形件的旋转轴线的方向上纵向地延伸并且支撑、特别是通过自身支撑所述台子，

64、拱形件安装在基础结构上，以便驱动基础结构围绕拱形件的旋转轴线的旋转。

65、在优选实施例中，太阳能追踪器具有至少两个如上限定的旋转引导系统，并且每个拱形件安装在基础结构上，以便驱动基础结构围绕拱形件的旋转轴线的旋转。

66、台子优选地在同一个平面上配备有多个太阳能面板。

67、基础结构优选地具有足够的刚性以支撑台子。

68、(多个)拱形件可以被配置成支撑基础结构。换言之，(多个)拱形件构成基础结构用的唯一(多个)支撑件。

69、太阳能追踪器还可以具有驱动系统，该驱动系统被配置成驱动拱形件围绕其旋转轴线的旋转。

70、当太阳能追踪器具有至少两个旋转引导系统时，拱形件优选地具有相同的旋转轴线并且优选地位于平行的平面中。

71、本发明的另一个主题是一种具有多个如上限定的太阳能追踪器的太阳能电厂(solar farm)。

72、至少一些太阳能追踪器可以设置成彼此平行、特别是在北/南方向上彼此平行。