Energiegarten: Hier versorgt der Heliostat (ca. 1 m2) ein optisches Glas-Prisma um damit in einem Solar-Pavillon mittels Spectral-Farben, Wärme- und Lichtanteile im Sonnenlicht erkenn- und erfühlbar zu machen (Energiegarten Siegen/Westf.).

Photo 96
Am linken Bildrand ist der Heliostat von EGIS zu erkennen. Dieser reflektiert das Sonnenlicht auf ein optisches Glas-Prisma (in der Mitte des Bildes). Das Licht wird hier in seine Spektralfarben aufgeteilt und zum Solarpavillon (rechts im Bild) weitergeleitet.
Photo 97 Photo 98
Heliostat Spektralfarben des Sonnenlichts
Equipment Gesellschaft für Internationale Elektronik Systeme
Sprache wählen: Deutsch - Englisch
EGIS-Logo Zurück zur Homepage Photo 80

SolarTracker

Zwei-Achs-Sonnen-Tracking-System
Photo 80
      INHALT:   Versionen | Erweiterungen/Optionen | Systembeschreibung | Technische Daten | Preisliste     
      BILDER:   Getriebeteile und Optionen ||   WEITERE BILDER UND INFO       



  • Energie-Gewinnen aus einem unerschöpflichen Vorrat. Energie umleiten. Energie bündeln. Energie kostenlos sammeln über Jahre – leichter, bequemer, ergiebiger! Und Energie steigern (siehe Ertrags-Leistungs-Vergleich).
  • In Wissenschaft, Forschung und Lehre die Sonne erkennen & Wissen erlangen, durch präzises Ausrichten und bequemes, genaues Nachführen des Messmittels!
  • Natürliches Licht – Sonnenlicht – im Haus, am Arbeitsplatz, beim Basteln und Werken. Sonnenlicht auf der Nordseite des Hauses! Punktgenau, den ganzen Tag über. Natürliches Sonnenlicht für Wärme, Energie, Gesundheit, Kosmetic und Fitness. Genutzte Sonne das ganze Jahr lang!

    Der SolarTracker, das Positionier- und Nachführ-System von EGIS, bietet das an ca. 200 Tagen mit 1500 bis 1800 Sonnen-Stunden im Jahr (in Mittel-Europa) und noch Manches mehr.




Photo 95 Der SolarTracker an der Inge-
nieurschule St. Imier (EISI) in
der Schweiz. Er arbeitet auf
dem "Mont Soleil" im größten
PV-Versuchsfeld der Schweiz
und positioniert das "Sun Spot
Conzentration System" der
Midway Labs, USA.
Photo 160 Man sieht es sofort: in der Universität
Nottingham/Großbritannien geht es um
Licht. Der SolarTracker positioniert hier
eine Fresnel-Linse zur Einspeisung von
konzentriertem Sonnenlicht in Licht-Leit-
Faser-Kabel.
Photo 131 Der EGIS-SolarTracker im Solar-Forschnungs-
Institut CIEMAT (Spanish Public Center for
Research on Energetical and Environmental
Technologies) in Spanien. Deutlich ist die Funk-
tion des Panelträgers zu erkennen. Er hält und
positioniert hier diverse Sensoren zur Messung
von Einstrahlung, Helligkeit und Farben der
Sonne.
Photo 123 EGIS SolarTracker
als mobile Einheit
im Mess-Einsatz mit
PV-Modulen in der
"Netherlands Energy
Research Foundation"
ECN (Niederlande)





Ein System – seit über einem Jahrzehnt bewährt im Einsatz (Bild J & Bild K) – das aus einer Außen- und einer Innen-Einheit besteht:

  • Die Außeneinheit beinhaltet einen Schwenk/Neige-Rotor mit der Montage-Möglichkeit eines großen Spiegel/Reflektor/Panels. Der Rotor hat zwei Elektro-Motore und kann den Rotorkopf mit Reflektor/Solarpanel horizontal 180° drehen – sein Hebe-Senk-Hub beträgt 68°.

    Je nach den zu erwartenden Windstärken kann bis zu 6 qm Nutzungs-Fläche bedient werden. Die ausbalancierte statische Traglast sollte 50 bis 85 kg nicht übersteigen. Bis zu 200 m Kabel können zwischen Steuergerät und Rotor verlegt werden.

  • Die Inneneinheit besteht aus einem kompl. Computer mit Stromversorgungsteil für den Rotor. Diese Elektronik ist in einem kleinen Metallgehäuse mit einigen frontseitigen Bedien-Elementen und einem 40-Zeichen-LCD-Display untergebracht. Auf der Geräterückseite findet man die Anschluß-Klemmen für die Kabel, die den Rotor bedienen.

    In die Steuereinheit (Inneneinheit) wird bei der Anlagen-Inbetriebnahme, der geographische Standort des Rotors in Längen- und Breiten-Grade über ein Tastaturfeld eingegeben. Aus diesen Angaben und mit der aktuellen Jahres- und Tages-Zeit (entnommen dem internen elektronischen Kalender mit Uhr) errechnet der Prozessor die genaue Sonnenposition. Nun ist nur noch, mit den frontseitigen Tasten der Steuereinheit, die optimale Sonnenposition anzufahren. Fertig!
    Von nun an wird automatisch, rechtzeitig, genau und synchron des täglichen Sonnenlaufes – innerhalb der physikalischen Möglichkeiten – nachgefahren. Auch Schaltjahre werden berücksichtigt.

    Positions-Korrekturen können leicht über 4 Tasten (höher – tiefer – links – rechts) eingegeben werden.



Die Nutzung des Positionier-Systems kann in zwei Funktions-Bereiche eingeteilt werden:

  • Direktes, synchrones Nachfahren und Folgen der Sonnenbahn. Der Rotor und damit das am Rotorkopf befestigte Objekt (Solar-Collectoren, Photovoltaik-Panel, parabolischer oder sphärischer Sammler, Radio-Meß-Sonde usw.) blicken "direkt" in die Sonne. Dieses Direct-Tracking ist mit diesem System problemlos möglich.
    Der spärische Nutzungskegel bei Direct-Tracking reicht im Azimuth von 90° bis 270° bei einem Elevations-Hub von 68°. Wobei die Lage dieses EL-Hubes vom Anlagen-Betreiber – vor Ort bestimmt werden kann. Es ist also z. B. 0 bis 68° oder z. B. 25° bis 90° nutzbar oder alle Positionen dazwischen mit einem Hub von 68°. Mit der Bestell-Option "AZ 360" hat man den vollen 360°-Horizontaldrehbereich.
    Typischer Einsatzbereich: Ertrags- und Leistungssteigerung gegenüber feststehendem Panel/Sammler (siehe Ertrags-Leistungs-Vergleich).

  • Das Umlenken des Sonnenlichtes, mittels eines Flach-Spiegels, (nach dem optischen Prinzip "Licht-Einfall-Winkel gleich Licht-Reflektions-Winkel") auf einen beliebigen Punkt. Der, am Rotorkopf befestigte Spiegel, wird jederzeit genau in die Mitte zwischen Sonnenposition und Licht-Zielpunkt geführt und lenkt damit automatisch das Sonnenlicht – über den ganzen Tag – (innerhalb der physikalischen Möglichkeiten) auf den gewünschten Punkt.
    Dieses Indirect-Tracking, nach dem Prinzip des Heliostat, ist nur mit der "Pro"-Version möglich. Bei Indirekt-Tracking kann der Rotor alle Sonnenstände, die zwischen 90° Ost bis 270° West liegen, zu jeder Zeit, auf ein beliebiges Ziel innerhalb dieses Bereiches lenken, sofern es die Lage und die Größe des Elevationshubes erlaubt. Alle weiteren Sonnenstände, also von Norden (0°) bis Osten (90°) und von Westen (270°) bis Norden (360°), können auch genutzt werden, jedoch nur auf einen eingeschränkten Zielwinkel. Diese Funktion finden Sie nur in der Version "SolarTracker Pro" in Verbindung mit der Funktions-Erweiterung "MotionControl".


Achtung: Die Präzision und die Exaktheit des Systems erlaubt unter besonders günstigen Bedingungen Entfernungen zwischen Reflektor und Zielpunkt von bis zu 200 m!

Komplette, fertige Heliostat-System finden Sie unter Heliostat (www.egis.eu/Helio_de.html).






Photo 42 Wohnhaus auf einer
Hanglage nach Nor-
den. Der Heliostat
versorgt den Winter-
garten.
Photo 127 Eine interessante Anlage in
Kopenhagen/Dänemark: Die
vier Siemens-PV-Module sind
diagonal angeordnet und wer-
den durch einen gefächerten
Rahmen gehalten.
Photo 8 Rotor mit 90°-Kopf in astronomischer
Anwendung. Die Azimuth-Drehachse
ist parallel zur Erd-Achse montiert
(Radio-Astronomische Abt. "Deutsches
Museum", München – Photo R3665/17).
Photo 118 EGIS-Rotor im
Vergleich mit
anderen Solar-
Panel-Nachfüh-
rungen








VERSIONEN zum Anfang der Seite



Lieferbar in zwei Grund-Versionen:


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Photo 49

Photo 48

Photo 14

SOLAR-TRACKER

bestehend aus Rotor und Steuergerät zum astronomisch berechneten Nachführen (Tracken) von Objekten konform dem Sonnenstand (mittels der Keplerdaten)

  • mit 68° Elevations-Hub
  • mit 180° Azimuth-Drehwinkel
  • mit intelligentem Steuergerät
  • mit 40 Zeichen-LCD-Display
  • mit vielen dynamischen Betriebs-lnformationen im Display:
  • Betriebs-Art
  • Uhrzeit
  • ggf. Analog-Level     
  • Datum
  • AZ-Winkel     
  • EL-Winkel     
  • Laufrichtungen
  • und anderes
  • mit quarzstabiler Kalender-Uhr
  • mit programmierbaren Limit-Winkeln
  • mit batterie-gepuffertem Speicher
  • mit Auto-Start nach Stromausfall

Über ein frontseitiges Tastenfeld (Bild 8) erfolgt die kompl. Bedienung.

Funktions-Ablauf: Bei der mech. Montage muß der Rotor nur in ca. Nord-Süd-Richtung ausgerichtet und bei der Inbetriebnahme nur zwei Parameter eingegeben werden: Zum einen die geographischen Koordinaten des Aufstellungsortes (Länge und Breite), zum anderen die Uhrzeit und das Datum (GMT). Die Berücksichtigung von Schaltjahren, die Berechnung der wahren Ortszeit und der Sonnenkoordinaten erfolgen vollautomatisch. Ein Umstellen der internen Uhr beim Wechsel von Sommer- auf Winterzeit ist nicht erforderlich.

Sonne direkt anpeilen: Der Rotor wird, wegen mechanischer Montage-Fehler vor Ort – mehr oder weniger – an der Sonne, am Ziel vorbeischauen. Mit 4 Tasten (UP/DOWN/EAST/WEST) kann nun leicht auf das Sonnen-Optimum gefahren werden. Fertig. Der Tracker folgt nun der Sonne Tag für Tag – vollautomatisch. Verläßt die Sonne einen von Ihnen voreingestellten Winkelbereich, wartet der Rotor in Nachtruhestellung auf den nächsten Tag und beginnt im richtigen Moment an der richtigen Stelle wieder mit der täglichen Arbeit.

Das Nachführ-Verhalten (Tracken) läßt sich durch Wahl der zulässigen Winkel-Abweichung und/oder durch zeitliche Wahl des nächsten Suchzykluses motor- und getriebeschonend beeinflussen.

Natürlich kann man mit einem solchen System vorzüglich manuell jede beliebige Position anfahren: Mit dem Blick auf des Display, AZ- und EL-Winkel beachtend – rechts-links – hinauf-herunter. Minimalste Schrittgröße 0.1°!

Die Motore werden in dieser Version mit den mechanischen Relais jeweils voll durchgeschaltet und entsprechend hart abgeschaltet. Bei größerern Lasten und Massen wirkt sich dieses permanente, harte "Stop & Go" nachteilig auf die Genauigkeit und Lebensdauer der Motore und des Getriebes aus. In solchen Fällen ist der "SolarTracker Pro" vorzuziehen.





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Photo 49

Photo 48

Photo 14

optionale Erweiterungsmöglichkeit
– Steuerung in 19"-Rack:

Photo 12

SOLAR-TRACKER PRO

Alle Leistungen wie "SolarTracker", jedoch mit Halbleiter-Relais (ohne mechanisch-beweglichen Motor-Schalter) zur materialschonenden Permanent-Focussierung/Tracken.

  • kein Kontakt-Abbrand, weil mechanisch kontaktlos schaltend
  • störarmer, weil keine Schalt- oder Abriß-Funken-Bildung
  • geräuschloses Steuergerät, weil ohne beweglichen Teile
  • kultivierter Zwei-Geschwindigkeits-Betrieb, weil Halbleiter hochfrequent ein- und ausgeschaltet werden können
  • genauer, weil mit Halbleiter-Schaltern unterschiedliche Geschwindigkeiten gefahren werden können
  • verbessertes Verfolgungs-Verhalten, weil durch "Anfahren" und "Anhalten" mit reduzierter Geschwindigkeit genauere Positionen erreicht werden
  • vollautomatischer Betrieb, weil automatische Betriebsaufnahme nach Strom-Ausfall
  • inkl. Heliostat-Funktion (Reflektions-Spiegelmodus) – nur in Verbindung mit der Funktions-Erweiterung "MotionControl"
  • Integrierte Wind-Sensor-Schnittstelle. Die Wind-Sensor-Schnittstelle dient zum Anschluß eines impulsgebenden Wind-Anemometers an die 4-Draht-Schnittstelle. Nach der Eingabe von "Impuls pro Zeiteinheit" des Windsensors und Erreichen der, vom Nutzer der Anlage vorgegebenen Wind-Geschwindigkeits-Schwelle, dreht die Anlage automatisch in eine ebenfalls vom Nutzer vorprogrammierte windschlüpfigere Position (jedoch nur innerhalb des Bewegungs-Bereiches des Rotors). Auch die Verharrungszeit in dieser Position läßt sich vorbestimmen.

In dieser Version werden die Motore weich in zwei Stufen hochgeschaltet und auch zweistufig heruntergefahren. Duch diese gedämpfte Beschleunigung der Massen werden Motor, Getriebe und Lager weniger belastet mit geringerem Verschleiß. Präzision und Lebensdauer bleiben länger erhalten.
"Echtes" Soft-Anfahren und Soft-Anhalten erreicht man nur mit der Erweiterung "MotionControl". Hierbei kann die Beschleunigung individuell stufenlos bestimmt werden.

Außerdem erlaubt diese Ausführung die Installation der geschwindigkeitskontrollierenden (SERVO-) Hard- & Firmware »MOTION CONTROL« und den Einbau der Steuerung in ein 19"-Rack-Einschub »GR-19«.

Beim Arbeiten mit Spiegel (indirektes Tracken) wählt man den Reflektions-Spiegelmodus. Dabei bewegt man den Sonnenreflex mit 4 Tasten auf des gewünschte Ziel (UP/DOWN/EAST/WEST). Der momentane Zielvektor wird berechnet und intern gespeichert. Danach startet man das Tracken, der Sonnenvektor wird nun gemäß des Reflektionsgesetzes derart in die Spiegelstellung umgerechnet, daß der Reflex der Sonne immer den von Ihnen bestimmten Zielpunkt trifft. Auch dies erfolgt Tag für Tag – vollautomatisch.







DISPLAY-BELEGUNG
  Betriebszustand   Modus   Uhrzeit   Aktivität   Tageszyklus   Azimuths-Winkel   Elevations-Winkel  
               
  RUN   M   15:34:48   Go   S   AZ123.5   EL015.2  
ACHTUNG: Nicht alle Funktionen sind in jeder Ausführung und Betriebsart verfügbar.









Photo 177 In der 'University of California'
in Merced/USA dient der EGIS
SolarTracker der Einspeisung von
Tageslicht in Lichtleitfaserkabeln
zu Beleuchtungszwecken.
Photo 179 Mit dieser Einrichtung kalibriert das Institut
für Thermodynamik und Wärmetechnik
(Universität Stuttgart) 'Pyranometer'. Am
linken Rand der Montage-Fläche kann man
den EGIS Licht-Peil-Stab in Funktion erkennen.
Photo 192 EGIS auf Taiwan (China) beim 'ITRI' (Industrial
Technology Research Institute in Hsinchu), in
einer Prüf-Station für PV-Module und Solar-Kollektoren








ERWEITERUNGEN & OPTIONEN zum Anfang der Seite



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DC 12 V

Elektronische Spannungs-Umsetzung von 12 auf 24 V. Der SolarTracker ist damit zwischen 12 bis 20 V DC betreibbar.





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ANALOG-INPUT

Diese Hard- und Firmware-Erweiterung erlaubt, ein externes Analog-Signal auf der Geräte-Rückseite (Bild G) in das Steuergerät zu leiten. Dieses Signal wird mit 8-Bit-Auflösung (0 bis 255) verarbeitet und dient zur automatischen Positions-Optimierung.

Typische Anwendungen sind:

  • temperatur-abhängige Solar-Collector-Nachführung und/oder -Optimierung
  • lade-spannungs-abhängige Photovoltaik-Panel-Nachführung und/oder -Optimierung
  • lux-(Licht)-leistungs-abhängige Positions-Optimierung von opt. Linsen/Sammlern
  • und vieles andere mehr!

Die geforderte Gleichspannung sollte im Bereich zwischen 0,2 bis 12 Volt liegen. Die Impedanz des Einganges liegt bei 250 kOhm. Es können sowohl positive anzeigende Signale als auch reziproke verarbeitet werden. Der Arbeits-Bereich des Meß-Signals läßt sich sowohl in der Amplitude/Steilheit als auch im Null-Punkt-Wert dem Signal-Geber anpassen (Signal- min. 0,1 V pos. & neg.). Die Einlese-(sampling)-Taktrate beträgt ca. 250 Hz!
Mit diesem Verfahren werden Signal-Leistungen erreicht, wie nicht von Hand machbar!
Ggf. können diese Signal-Werte über die RS 232 C-Schnittstelle einzeln abgefragt werden oder automatisch/zyklisch. Über die Tasten des Steuergeräts kann jederzeit ein Optimierungs-Vorgang ausgelöst werden (oder mit der Buchstabenfolge "FOCUS" über die RS 232 C-Schnittstelle). Das Optimierungs- und Trackings-Verhalten läßt sich durch Programmierung des zulässigen Signal-Abfalls (Threshold), durch Wahl der Ansprech-Trägheit, durch zeitliche Wahl des nächsten Testzykluses, durch Festlegung der Signal-Amplituden und durch Bestimmung des Such-Algorythmuses motorschonend beeinflussen. Das steckbare Anschlußkabel zum Meß-Geber ist im Lieferumfang eingeschlossen.

Diese Funktion ist Voraussetzung für die automatische Nutzung des Licht-Peil-Stabs.





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Photo 13

DATA-INTERFACE

Beide Versionen 'SolarTracker' und 'SolarTracker Pro' können, zur Kommunikation mit einem externen Computer, mit einer Zwei-Wege »RS 232 C-Daten-Schnittetelle« geliefert werden. (Datenstrom: 8 bit/keine Parität/1 Stop-Bit/300 bis 76800 Baud mit/ohne Hardware-Handshake).
Die richtungsbestimmenden Informationen werden über ein "RS 232 C-Interface" der Rotorsteuerung zugeführt. Ebenso können in entgegengesetzter Richtung Informationen über den Betriebszustand und der Position des Rotors vom Computer abgefragt werden. Das intelligente Interface läßt auch eine Bedienung über ein Telefon-Modem zu.
In Verbindung mit der Option "Analog-Auswertung" kann das System auch zur analogsignal-abhängigen Ausrichtung und Nachführung auf Meß-Signale z. B. Wetter-Sonden (Wetterballone) verwendet werden. Die Meß-Richtungen und die analogen Leistungswerte werden über die Daten-Schnittstelle dem externen Computer permanent mitgeteilt!
Die Kommunikation zwischen Steuergerät und externem Computer erfolgt in einer BASIC-ähnlichen Sprache, wobei nur der einfache 7-Bit-ASCII-Code verwendet wird.

Befehl-Syntax-Beispiele:

  • Drehe Azimuth-Motor auf 134.56°   –   "AZ = 134.56 [CR]"   oder
  • Gebe dem Computer die Elevation-Position   –   "EL = ? [CR]"
  • Mit dem Befehls-Wort "FOCUS" wird ein automatischer Focussierungs-Lauf ausgelöst.
  • Mit dem Befehl "RESULT" wird, nach jeder Autofocussierung, die automatische Ausgabe von Betriebs- und Leistungsdaten wie z. B. AZ- und EL-Winkel mit der dazugehörenden Analog-Signal-Stärke veranlaßt. Diese kann (etwa als Protokoll) zu einem Computer geleitet werden, jedoch auch direkt auf einen Printer oder Modem! Diese Daten kann man in einem File auf der Festplatte des Computers speichern und stehen sofort zur Nutzung mit handelsüblichen Spreadsheet-Programmen oder Datenbanken zur Verfügung und können daher ohne ein spezielles Programm graphisch dargestellt werden! Datenstrukturen entsprechen den Erfordernissen von modernen Datenbanken, wie z. B. Excel.
    Die Version 'SolarTracker Pro' fügt in diesen Datenstring zusätzlich Datum und Uhrzeit ein. Hier das Muster des Datenstrings:
    Reihen-Nr.; Tag; Datum; Uhrzeit; Tracking-Kanal; AZ-Winkel; EL-Winkel; AZ-Motor-Impulse; EL-Motor-Impulse; Level vom Analog-Kanal 1; 3; 4 mit folgendem Format: 00000 Mon 11.12.98 15:23:44 01 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000.
    Es stehen weitere Befehle zur Verfügung! (Es sind noch nicht alle Anwendungen gefunden! Dazu Ihre Idee: …?)

Schon mit einem simplen Terminal-Programm lassen sich alle Befehle und Rückgaben via Modem und Draht übertragen!

Dieses Interface wird benötigt für die Erweiterung "GPS-Capture".





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GPS-CAPTURE-FUNKTION   (nur in Verbindung mit dem Data-Interface)

Diese Funktion dient zur automatischen Übernahme der globalen Längen- und Breiten-Koordinaten aus einem GPS-Navigator/Empfänger über die serielle Schnittstelle in die Recheneinheit des Steuergeräts. Die manuelle Eingabe des System-Standortes entfällt.

Es kann das NMEA183-Protokoll gelesen und verwendet werden.





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MOTION CONTROL   (nur für SolarTracker Pro)

Hard- & Firmware-Erweiterung zur dynamischen, geregelten, dialog-geführten Geschwindigkeits-Bestimmung. Es ist die Anfahr-Beschleunigung, die Geschwindigkeit der Schleichfahrt, die maximale Geschwindigkeit und die Brems-Verzögerung mit hoher Auflösung wählbar. Besonders sinnvoll zur genaueren Positionierung und Focussierung von großen Objekten/Lasten einsetzbar. Durch Soft-Start und Soft-Stop werden Motor, Getriebe und Lager geschont und die Positionsgenauigkeit länger erhalten und die Lebensdauer verlängert. Die Nutzung der 'Heliostat'-Funktion (indirektes Tracking) setzt diese Erweiterung voraus.





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AZ360

Azimuth-Drehbereichs-Erweiterung auf »360° endlos«-Betrieb. Diese mech. Getriebe-Änderung beinhaltet außerdem ein reduziertes Getriebe-Spiel. Es schließt auch eine erweiterte Firmware ein: Sie beinhaltet sowohl erweiterte, auf 360° bezogene Winkel-Berechnungen, als auch einen Rundenzähler mit programmierbarer Drehbegrenzung (zur Vermeidung von Kabel-Beschädigung). Diese Begrenzung ist zwischen 1 bis 99 Umdrehungen in jede Laufrichtung einstellbar und wird automatisch verwaltet.





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SPEED

Geschwindigkeits-Steigerung auf das ca. 4-fache der Standard-Bewegung (mech. Getriebe-Änderung).

Achtung: Kraft- und Genauigkeits-Reduzierung um Faktor 4.





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Photo 12

GR-19

In Schaltzentralen und technische Leitstellen in Wetter-Ämtern, Universitäten, Forschungs-Labors und wissenschaftlichen Instituten ist die Bedienung und Steuerung oft über 19"-Geräte erwünscht. Mit dieser Pos. wird der Einbau des standardmäßigen "SolarTracker Pro" in ein 19"-Gehäuse mit 2 HE x 290 mm, mit aluminiumfarbiger eloxierter Frontplatte, veranlaßt. Neben höherer Hf-Sicherheit ist steckbare Anschluß-Verdrahtung und ein beleuchtetes, zweizeiliges Display im Preis eingeschlossen. Ebenso ein frontseitiges Sicherheits-Schloss (2 Schlüssel) zur Verriegelung von bestimmten Bedien-Funktionen, die die Anlage gegen unautorisierte Bedienung schützt. Zusätzliche LEDs zeigen Laufrichtungen und andere Betriebs-Zustände an. Ferner bietet das Gerät die Möglichkeit, die Motor-Leistungs-Einheit über eine zusätzliche Schnittstelle mit niedrigerer oder (in Grenzen!) höherer Spannung und Leistung zu versorgen, zur Geschwindigkeits-Regelung und/oder Leistungs-Steigerung. Damit ergibt sich auch zusätzlich eine vorteilhafte Trennung der Stromversorgung von Logik und Leistung!










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Photo 16

MASTTOP/MASTTISCH

Mechanisches Verbindungsstück zwischen der Mast-Aufständerung (eines runden Mastes) und dem Rotor. Er besteht aus einer starken Stahl-(Tisch)-Platte mit einem angeschweißten Rohr. Dieses Rohrstück wird über das Ende des Mastes gestülpt. Diese Konstruktion erlaubt das Drehen der Einheit auf dem Mast. 6 Klemmschrauben dienen sowohl der Nivelierung als auch der Fixierung des Systems. Der Rohr wird mit 4 mitgelieferten Schrauben auf der (Tisch)-Platte befestigt. Beide folgend aufgeführten Versionen sind in der Lage die max. zulässige Belastung zu tragen.

Masttop/Masttisch für 79 bis 89 mm Ø (3,5")-Mast, Gewicht: 5,5 kg

Masttop/Masttisch für 118 bis 128 mm Ø (5,0")-Mast, Gewicht: 8,0 kg





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Photo 17

PANEL-TRÄGER

Universelles mechnisches Verbindungsstück zwischen dem zu positionierenden Gut (PV-, Collector-Panel, Meß-Sensor usw.) und dem Rotor-Kopf. Die Gesamt-Ausdehnung des rauten-förmigen Teiles beträgt 1,0 x 1,0 m, bestehend aus Stahl-Vierkant-Rohr (50 x 30 x 2 mm). Korrosionsschutz ist durch Feuerverzinkung gegeben. Zur Verlängerung der Ausleger-Arme können z. B. Aluminium-Vierkant-Profile über oder in diese Rohre geschoben werden. Diese werden dann zusammen verbohrt und verschraubt. Eigengewicht des Trägers 8,0 kg. Verbindungs-Material zum Rotorkopf ist im Lieferumfang eingeschlossen (Beispielanwendungen).





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Photo 144

LICHT-PEIL-STAB

Der Licht-Peil/Eich-Stab dient dem einfachen, komfortablen Finden der lichtstärksten Richtung/Position. Er besteht aus einem innen-enspiegelten Rohr mit einer Meßsonde an der unteren Rohrbasis. Ein 5 m langes Litzenkabel ist fest angeschlagen. Ein universeller Sensor-Halter mit Befestigungs-Material ist beigefügt.

Der Stab-Träger wird plan an dem zu positionierenden Objekt angebracht, so daß der Peilstab senkrecht auf der Sichtfläche steht. Die Peil-Einrichtung kann an einem handelsübliches Ohm-Meter (Multimeter) angeschlossen werden und dient in dieser Anwendung zur manuelle Ausrichtung des Rotorkopfes mit den Steuergeräte-Tasten (UP/DOWN/EAST/WEST). Eine vollautomatische Positions-Optimierung ist zusammen mit der Geräte-Erweiterung "ANALOG"-Signal-Eingang möglich. Dabei werden Signal-Spitzen erreicht, die nicht mit Handbetrieb machbar sind. Im "AUTOFOCUS"-Betrieb wird – automatisch – nach jeder astronomischen Positionierung, nach einer Signal-Verbesserung geforscht. Die Ergebnisse werden mit einem 8 bit-Wort im Steuergeräte-Display angezeigt und ggf. über die serielle Schnittstelle mit weiteren Daten ausgegeben – automatisch.





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Photo 152

WINDSENSOR/SCHALEN-ANEMOMETER

Der Anemometer dient zur Messung der lokal auftretenden Windgeschwindigkeit. Die 4-Draht-Schnittstelle am Steuergerät ist in der Lage, Signale des Anemometers zu lesen und auszuwerten.

Details:

  • 3-Schalen-System
  • Schalen-Ring-Außen-Ø: 120 mm
  • Schalen-Ø: 40 mm
  • Bauhöhe: 70 mm
  • Material: ABS
  • Impulsgeber-System: Magnet/Reed-Schalter
  • Impuls-Rate: 60 km/h = 16,8 m/sec. = 47 Hz
  • für Auf- und An-Mast-Montage geeignet






Photo 75 Hier versorgt der Heliostat (ca.
1 m2) ein optisches Glas-Prisma
um damit in einem Solar-Pavillon
mittels Spectral-Farben, Wärme-
und Lichtanteile im Sonnenlicht
erkenn- und fühlbar zu machen
(Energiegarten Siegen/Westf.).
Photo 79 zwei SolarTracker
im Einsatz in der
Hochschule für
Technik & Wirt-
schaft in Flensburg
Photo 71 Der EGIS-
Heliostat
in einer
Forschungs-
Einrichtung
Photo 73 Sechs Egis-Rotore im Einsatz
in der Universität Dortmund
(Fachbereich Energie-Technik).
Alle 6 Rotore tragen unter-
schiedliche PV-Typen von un-
terschiedlichen Herstellern.
Weitere Details dieser Anlage








SYSTEMBESCHREIBUNG zum Anfang der Seite



Das Azimuth-Elevations Drehsystem besteht aus dem Rotor-Aussenteil EPR203X sowie aus dem Innenbedien-Gerät EPS103X. Es sind keine zusätzlichen Teile zwischen dem "Masthalter" und dem "Panel/Reflektor" erforderlich.

Der Rotor-Aussenteil bewegt das zu positionierende Objekt vollautomatisch und microprozessorgesteuert auf einzelne Positionen oder auf Bahnen. Hierzu sind in dem, aus einem wetterfesten Aludruckgussgehäuse bestehenden, Rotoraussenteil zwei getrennte 24 Volt Motoren eingebaut.
Diese treiben, über entsprechende Getriebe, den Reflektor mit einer hohen Präzision und Wiederkehrgenauigkeit von 0.3° in die gewünschten Richtungen, das heisst, sowohl in der Azimuth- als auch in der Elevationsrichtung.
Durch die zwei vollkommen getrennten Antriebsmotoren entfällt ab sofort jede mechanische Trackingbahnjustage und die damit bisher erforderlichen, genauesten und damit sehr zeitaufwendigen Einstellarbeiten von Azimuth, Elevation, Nord-Südachse usw. Jede Justierung erfolgt bequem am Steuergerät!

Das v. g. Azimuth-Elevationsdrehsystem dreht, in der Standard-Version die Objekte in einem 180° großen Azimuthbereich. In der Elevation schafft das System ein Elevationsfenster von 65°. Wo dieser Hub verwendet wird, bleibt dem Anwender überlassen: ob Elevations-Winkel 0 bis 65° oder 25 bis 90°. Daß das System dies alles sehr leise durchführt und daher, im Gegensatz zu manchen heulenden Actuatormotoren, ohne die Nachbarn zu stören, versteht sich bei solch einem System von selbst.

Die einzige Einstellung bei der Montage und Installation am Rotoraussenteil, ist die ungefähre Nord-Süd-Ausrichtung des Alugehäuses. Deshalb ungefähr, weil alle eventl. nötigen Korrekturen am Innenbediengerät durchgeführt werden können. Somit sind wir bei der Technik des Bedien- und Steuergeräts angekommen. Dieses als Schalt- und Rechenzentrum zu verstehende Gerät ist das Herz der Anlage. Das Herz selbst besteht aus einem schnellen 8-bit-Micro-Controller und erlaubt dem Techniker, unter den Nutzern, ein wahres Eldorado an Programmiermöglichkeiten. Schon der Monteur wird über unkorrekt angeschlossene oder fehlende Verbindungen informiert. So beinhaltet die Steuerung z. B. einen elektronischen Blockier- und Überlast-Schutz, Laufrichtungs-Überwachung und dazugehörende Klartext-Informationen.
Kommen wir zu den Punkten, die den Bediener und Benutzer des Systems in erster Linie interessieren. Da ist z. B. der Speicher: Alle Daten und auch das Betriebs-Programm sind in einem Festspeicher unverlierbar untergebracht.
Um aus den, im Rechenspeicher abgelegten Daten nun ein einfaches und problemloses Tracken zu realisieren, bedarf es lediglich zweier Eingaben in den Rechner, nämlich der letzten Unbekannten, die er nicht kennen kann:
Die Standort-Koordinaten des Rotors und Uhrzeit mit Datum! Nach Eingabe dieser Werte in den Prozessor mittels Tastatur, errechnet dieser in kürzester Zeit die erforderlichen Azimuth- und Elevationswinkel vom Aufstellungsatandort zu jedem Sonnenstand.
Nach diesem Rechenvorgang starten Sie das "Tracken". Wegen mechanischer Montagefehler wird man – mehr oder weniger – an der Sonne vorbeischauen. Doch das ist für diesen Rotor kein Problem: mit den Tasten , , , fahren Sie direkt die Sonne an. Alles bequem aus dem Sessel heraus!

Diese Korrektur veranlaßt das Steuergerät, die nun genau erfaßte Sonnen-Position und die vorher bereits eingegebenen Daten zur späteren Verfügung abzuspeichern. Sofort danach können Sie auf "Betrieb" umschalten und der Rotor wird ihn in guter Qualität "tracken".

Bequem und einfach ist die Installation. Aber wie sieht es im Alltags-Betrieb aus? Über die Fronttasten des Steuergerätes lassen sich bequem Ost-West-Korrekturen vornehmen. Oder man hat, über das Tastenfeld, vollen Steuer- und Kontroll-Einfluß auf die Anlage.
Der Komfort hört nicht auf, er hat gerade für Sie erst begonnen. Der Rechner ist, dank seiner zukunftsicheren Konstruktion in der Lage, in allen Standorten, egal ob westlich oder östlich von Greenwich, nördlich oder südlich des Äquators die o. g. Berechnungen mit immer der gleichen Genauigkeit durchzuführen. Es läßt sich somit von Ihrem Rotorrechner für jede Position auf der Erde ausrechnen, in welchem Winkel die Sonne wann steht!

Eine der herausragenden Leistungen des Systems ist die Fähigkeit große Windlasten aufzunehmen. Nachgewiesen mit Finite-Elemente-Festigkeitsberechnungen. Man erkennt sofort die hohe Haltbarkeit und Steifigkeit des Aluminium-Gehäuses des Rotors. Aber wie sieht es innen aus? Hier Info für den Techniker zur Konstruktion des Rotors:


  • Alle verwendeten Zahnräder sind aus Stahl – nicht aus Kunststoff!
  • Alle verwendeten Zahnräder sind gefräst – nicht gestanzt!
  • Die wichtigsten Zahnräder sind extra "sediment gehärtet"!
  • Allein das Abtriebs-Zahnrad für die AZ-Bewegung wiegt 2 kg. Es wird Modul 4 verwendet!
  • Hier die verwendeten Lager:
    2 Stück Kugellager 110 mm Ø x 70 mm Ø x 20 mm
    4 Stück Kegelrollenlager 55 mm Ø x 30 mm Ø x 18 mm
  • Alle Getriebeteile wurden auf lange Lebensdauer und hohe Genauigkeit ausgelegt.
  • Alle Bauelemente haben – auch im Rotor-Inneren – einen hohen Korrosionsschutz!

Kugellager

Kugellager

Doch nun hier die anderen "netten Kleinigkeiten":

  • LCD-Display (40 Zeichen/einzeilig)
  • reale Winkel-Angaben für AZ + EL
  • elektronischer Getriebespiel-Ausgleich
  • Motornachlauf-Ausgleich
  • Positionier-Toleranz wählbar
  • Bestimmen von Langsamlauf-Phasen
  • Bestimmen von Feinschritt-Größe
  • Bestimmen der Motorwartezeit vor neuer Positionierung
  • automatischer System-Test
  • Passwörter für System-Eingaben
    und vieles andere mehr!
Dies lesen Sie ausführlicher in dem Anleitungs- und Aufbaumanual, das jedem Azimuth-Elevationssystem beiliegt.

Besonders interessant wird es jedoch erst bei den erweiterten Ausführungen:

  • Analog-Signal-abhängige (abhängig von der Eingangsspannung) Feinjustierung und -nachführung
  • 360° Azimuth-Drehbereich (endlos!)
  • 90°-Elevationsbereich (Horizont bis Zenit)
  • Daten-Interface für PC, Modem oder Drucker (RS 232 C)
  • Halbleiter-Relais
  • GPS (Global Positioning System)-Software-Interface (NMEA183)
  • geregelte (SERVO) Geschwindigkeits-Steuerung
  • prof. 19" Rack Versionen
und noch weitere Versionen sind in Vorbereitung.






Photo 170 Photo 171 Photo 172
Getriebeteile innerhalb des Rotor-Gehäuses Klemmenbrett des Rotors








TECHNISCHE DATEN zum Anfang der Seite



BEDIENCOMPUTER:   EPS-103 mod. Solar
Spannungsversorgung 223/115 Volt AC oder
24 Volt DC
Stromverbrauch 16 VA Standby; max. 130 VA oder
7,5 VA Standby; max. 80 VA
Anzeigen und Informationen über LCD-Diplay
programmierbarer Speicher 64 KB RAM
Motor-Versorgungs-Spannung 24 Volt DC
interne Auflösung: Azimuth 0,0100°/Impuls
Elevation 0,0025°/Impuls *
Analog-Signal-Bereich 0,2 bis 12 Volt DC > 100 kOhm
Analog-Einlese-Taktrate/
-Auflösung
ca. 250 Hz
Abmessungen Breite 300 mm, Höhe 80 mm, Tiefe 200 mm
Gewicht 4 kg
Karton-Verpackung (L x B x H) 39 x 29 x 15 cm
Grenz-Temperaturen: Betrieb –5 °C bis +40 °C
Überleben & Lagerung –15 °C bis +60 °C



ROTOR:   EPSR-203 mod.
besondere Eigenschaften 2 getrennte Motore für Azimuth- und Elevationsbewegungen
Motor Spannungsversorgung 24 Volt DC
Motor Verbrauch max. 20 Watt
'Steuergerät zu Rotor'-Kabel 10 x 0,6 mm2 geschirmt (Telefonkabel hat sich bewährt!)
Bei der Version SolarTracker Pro sind diese 10 Drähte getrennt abgeschirmt.
4 x 1,0 mm2 (für die Motor-Versorgung)
bei Längen über 50 m 1,5 mm2
Kraftübertragung Antriebsspindeln und Zahngetriebe
maximaler Azimuth-Drehbereich 360° *
maximaler Elevations-Bereich 90° *
Wiederkehr-Genauigkeit im Teillast-Bereich 0,3° (Version mit 68° EL)
In den Endlagen des Bewegungs-Hubes können größere Abweichungen auftreten.
Tracking-Auflösung > 0.2° *
Geschwindigkeit: Azimuth ca. 4°/sek.
Elevation bei 68°-Hub = 2°/sek. oder 7°/sek. *
Nutz-Traglast ca. 50 bis max. 85 kg * (über 50 kg Gegengewicht erforderlich)
Gehäuse Alu, Druckguß, witterungsbeständig
Abmessungen: Durchmesser ca. 318 mm
Höhe ca. 625 mm
Hier Klicken, um die Baumaße einzusehen!
Gewicht 27 bis 33 kg *
Karton-Verpackung (L x B x H) 75 x 34 x 41 cm
mechanische Anschlußmaße: Reflektor siehe Skizze
Mast Fläche = ca. 240 mm Ø mit 4 Gewinden (Schrauben werden mitgeliefert)
maximale Reflektor-Größe 3 bis 6 m2 *
maximale Windgeschwindigkeiten 62 km/h bei Funktion,
bis 160 km/h je nach Panelgröße und statischer Last
Bei der 90°-Version sind 50 % der Reflektor-Fläche und der Windbelastung zugelassen! (Festigkeits-Nachweis durch Finite-Elemente)
Grenz-Temperaturen: Betrieb –20 °C bis +65 °C
Überleben & Lagerung –30 °C bis +65 °C




*  =  je nach Ausführung und Windlast



Einige Zahlen für 24 V-Insel- & Aku-Betrieb:
  • Standby-Entnahme ab 130 mA *
  • Spitzen-Entnahme bei größerer Belastung und Gewicht 2,5 A, nach jeweils 20 Sek. für ca. 0,5 Sek., je nach Version
* = je nach Version






PREISLISTE zum Anfang der Seite



VERSION | (inklusive 19 % Mehrwertsteuer) EURO
SolarTracker Rotor inkl. Steuerung AZ 180° / EL 68° 2 734,62
Version: Standard/AC 230/115 V (effektiver Leistungsverbrauch 13 W)
  oder
Version: Standard/DC 24 V
SolarTracker Pro wie vor, jedoch mit Solidstate-Relais und Heliostat-Funktion 3 924,62



OPTIONEN | (inklusive 19 % Mehrwertsteuer) EURO
DC 12 V 12 V-Stromversorgung für die DC 24 V-Ausführung 569,24
Analog-Input Analog-Signal-abhängiges Positionieren Last-/Leistung-abhängig 890,12
Data-Interface Schnittstelle (RS 232 C) 949,62
GPS-Capture GPS-Software-Interface 653,31
nur in Verbindung mit dem Data-Interface lieferbar
MotionControl Geschwindigkeits-Steuer- und Regelung für SolarTracker Pro 1 176,91
GR-19 Einbau der SolarTracker Pro-Steuerelektronik in 19"-Gehäuse (2 HE) (Abb. H) 1 187,62
AZ360 Erweiterung auf 360° Azimuth Drehbereich 949,62
MASTTOP/Rotor Tisch 89 mm Ø (3.5") Mechanisches Interface zwischen Rotor und Mast (max. 89 mm Ø) 235,62
MASTTOP/Rotor Tisch 128 mm Ø (5.0") wie vor, jedoch für max. 128 mm Ø Mast 354,62
inkl. Montage-Material. (Abb. E)
Panel-Träger univers. Verbindungsstück zwischen Panel/Reflektor und Rotorkopf 354,62
Feuerverzinkt, aus Vierkant-Rohr-Stahl (50 x 30 x 2 mm). Länge: 1 m. Verbindungs-Material zum Rotorkopf wird mitgeliefert. (Beispielanwendungen/Abb. Z)
Licht-Peil-Stab Licht-Sensor für Meß-, Eich- und Optimier-Zwecke 449,82
Wi-S1 Windsensor/Schalen-Anemometer 377,65




Allen Kunden, die an den erweiterten Ausführungen interessiert sind, bieten wir an, jetzt die Basis-Version abzunehmen und, sofort nach Verfügbarkeit, die Erweiterungen (Hinweise zu Soft- und Hardware-Erweiterungen). Dabei sichern wir zu, daß keine preisliche und keine funktionale Schlechterstellung als bei einer späteren Abnahme erfolgt!



Bitte sprechen Sie mit uns über Ihre Spezial-Applikation.



Technische Änderungen vorbehalten!



      INHALT:   Versionen | Erweiterungen/Optionen | Systembeschreibung | Technische Daten | Preisliste     
      BILDER:   Steuerungen und Anschlüße | Getriebeteile und Optionen ||   WEITERE BILDER UND INFO       


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