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DE102009020446A1 - Photo voltaic system for converting radiation energy of sun light into electrical energy, has solar altitude dependent processing parameter determined in controlling device, and changeable frame angle produced from angle difference - Google Patents

Photo voltaic system for converting radiation energy of sun light into electrical energy, has solar altitude dependent processing parameter determined in controlling device, and changeable frame angle produced from angle difference Download PDF

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DE102009020446A1
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DE
Germany
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angle
frame
photovoltaic
reflection
sun
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Application number
DE102009020446A
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German (de)
Inventor
Harald Müller
Rico Dr. Wojanowski
Reimund Rüthlein
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A & F GmbH
A+F GmbH
Original Assignee
A & F GmbH
A+F GmbH
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Abstract

The system (01) has a frame (03) that is rotary driven around a vertical rotation axis by a drive device for positioning the frame at a changeable frame angle relative to a determined direction. A solar altitude dependent processing parameter is determined or induced in a controlling device, and a differential angle is measured from the solar altitude dependent processing parameter. The changeable frame angle is produced from the angle difference between an actual azimith angle of sun beams (11) and the differential angle. An independent claim is also included for a method for operating a photo voltaic system for converting sun light into electrical energy.

Description

Die Erfindung betrifft eine Photovoltaikanlage zur Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Photovoltaikanlage.The The invention relates to a photovoltaic system for converting sunlight in electrical energy according to the preamble of claim 1. Next The invention relates to a method for operating such a photovoltaic system.

Gattungsgemäße Photovoltaikanlagen dienen zur Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Die eigentliche Umwandlung der im Sonnenlicht enthaltenen Strahlungsenergie in elektrische Energie erfolgt dabei in Photovoltaikmodulen, an denen die resultierende elektrische Leistung als Gleichstrom abgenommen werden kann. Um die Effektivität der Stromerzeugung zu erhöhen, sind gattungsgemäße Photovoltaikanlagen mit einem verstellbaren Gestell ausgestattet, auf dem die Photovoltaikmodule montiert sind. Das Gestell kann sich dabei um eine Vertikalachse drehen, um dadurch dem relativen Sonnenstand einachsig zu folgen. Die Positionierung des Gestells erfolgt dabei durch Einstellung eines Gestellwinkels relativ zu einer bestimmten Himmelsrichtung, so dass das Gestell somit also relativ zum Azimut der Sonne, d. h. dem nach einer Himmelsrichtung orientierten Horizontalwinkel der Sonne, ausgerichtet werden kann.Generic photovoltaic systems serve to convert sunlight into electrical energy. The actual transformation of the radiation energy contained in sunlight in electrical energy takes place in photovoltaic modules, on where the resulting electrical power removed as DC can be. To the effectiveness of Increase power generation, are generic photovoltaic systems equipped with an adjustable frame on which the photovoltaic modules are mounted. The frame can be about a vertical axis rotate to follow the relative position of the sun uniaxially. The positioning of the frame is done by setting a frame angle relative to a particular cardinal direction, so that the frame thus thus relative to the azimuth of the sun, d. H. the oriented to one direction horizontal angle the sun, can be aligned.

Die gattungsgemäßen Photovoltaikanlagen sind außerdem dadurch charakterisiert, dass die Photovoltaikmodule zweifach geneigt sind. Die erste Neigung bezieht sich dabei auf die Neigung der Gestellebene, auf der die Photovoltaikmodule insgesamt angebracht sind. Dieser als Gestellhöhenwinkel bezeichnete Neigungswinkel der Gestellebene bezeichnet den Neigungswinkel der Gestellebene relativ zu einer Horizontalebene. Zusätzlich zu dieser Neigung der Gestellebene sind dann auch noch die Photovoltaikmodule selbst mit einem Modulhöhenwinkel geneigt auf der Gestellebene angebracht. Durch diese zweifache Neigung der Photovoltaikmodule mit dem Gestellhöhenwinkel einerseits und dem Modulhöhenwinkel andererseits kann eine Ausrichtung der Oberfläche der Photovoltaikmodule relativ zur durchschnittlichen Sonnenhöhe (Elevation) der Sonne an dem jeweiligen Standort erreicht werden, da die Photovoltaikmodule bei den gattungsgemäßen Photovoltaikanlagen gegenüber der Höhe der Sonne nicht verstellbar sind. Da der notwendige Neigungswinkel der Photovoltaikmodule sich aus der Addition von Gestellhöhenwinkel und Modulhöhenwinkel ergibt, können die gattungsgemäßen Photovoltaikanlagen entsprechend flacher gebaut werden, da die Neigung der Photovoltaikmodule nicht allein durch den Gestellhöhenwinkel realisiert werden muss.The generic photovoltaic systems are Furthermore Characterized in that the photovoltaic modules tilted twice are. The first inclination refers to the inclination of the frame plane, on which the photovoltaic modules are mounted in total. This designated as frame height angle Inclination angle of the frame level indicates the inclination angle of Frame plane relative to a horizontal plane. In addition to This tilt of the frame level are then still the photovoltaic modules even with a module height angle mounted inclined on the frame level. By this double inclination the photovoltaic modules with the frame height angle on the one hand and the module height angle On the other hand, an orientation of the surface of the photovoltaic modules relative to the average solar altitude (elevation) of the sun be reached at the respective location, since the photovoltaic modules in the generic photovoltaic systems across from the height the sun are not adjustable. Because the necessary angle of inclination of the photovoltaic modules is the addition of frame height angle and module height angle results, can the generic photovoltaic systems be made flatter accordingly, since the inclination of the photovoltaic modules not only by the frame height angle must be realized.

Bei den bekannten Photovoltaikanlagen wird der Gestellwinkel, mit dem das Gestell relativ zum Azimut der Sonne ausgerichtet wird, üblicherweise so berechnet, dass die Photovoltaikmodule mit ihrer Oberfläche ungefähr senkrecht zum Azimut der Sonne ausgerichtet sind. Durch diese senkrechte Ausrichtung der in die Horizontalebene projizierten Fläche der Photovoltaikmodule wird die relativ höchste Ausbeute an Strahlungsenergie realisiert. Um der Bewegung der Sonne über den Tag hinweg folgen zu können, werden die Gestelle der bekannten Photovoltaikanlagen durch geeignete Steuerungseinrichtungen nachgesteuert bzw. nachge regelt, um die Photovoltaikmodule jeweils auf den aktuellen Sonnenazimut auszurichten.at the known photovoltaic systems, the frame angle, with the the frame is aligned relative to the azimuth of the sun, usually so calculated that the photovoltaic modules with their surface approximately perpendicular aligned to the azimuth of the sun. Due to this vertical orientation the projected into the horizontal plane surface of the photovoltaic modules becomes the relatively highest yield realized at radiation energy. To the movement of the sun over the To be able to follow the day be the racks of the known photovoltaic systems by suitable Controlled nachgesteuert or nachge regulated to the photovoltaic modules align with the current solar azimuth.

Genaue Untersuchungen der Effektivität gattungsgemäßer Photovoltaikanlagen haben ergeben, dass die jeweils exakte Ausrichtung der Photovoltaikmodule in Richtung des Azimuts der Sonne nicht in allen Betriebszuständen eine optimale Ausbeute der in der Sonnenstrahlung enthaltenen Strahlungsenergie ergibt. Ursache hierfür sind beispielsweise Temperatureffekte. Denn durch steigende Temperatur der Photovoltaikmodule nimmt der Wirkungsgrad der Stromausbeute ab. Auch kann die Teilbeschattung einzelner Photovoltaikmodule oder die nur unvollständige Reflektion von Sonnenlicht auf einzelne Photovoltaikmodule einen negativen Einfluss auf die Stromausbeute der Photovoltaikanlage haben.exact Investigations of the effectiveness generic photovoltaic systems have shown that the respective exact alignment of the photovoltaic modules in the direction of the azimuth of the sun not in all operating conditions one optimum yield of radiant energy contained in solar radiation results. Cause for this are for example temperature effects. Because of rising temperature the photovoltaic modules decreases the efficiency of the current efficiency from. Also, the partial shading of individual photovoltaic modules or the only incomplete Reflection of sunlight on individual photovoltaic modules one negative influence on the current efficiency of the photovoltaic system to have.

Ausgehend vom diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Photovoltaikanlage vorzuschlagen, mit der die oben beschriebenen Probleme im Hinblick auf die Ausbeute an elektrischer Energie positiv beeinflusst werden können. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Photovoltaikanlage vorzuschlagen.outgoing From this prior art, it is therefore an object of the present Invention to propose a new photovoltaic system with which the Problems described above with regard to the yield of electrical Energy can be positively influenced. It's up to you to continue of the present invention, a method of operating such To propose photovoltaic system.

Die erfindungsgemäße Photovoltaikanlage beruht auf der Grundüberlegung, dass zumindest ein sonnenstandabhängiger Prozessparameter bestimmt oder aus anderen Parametern abgeleitet wird. Abhängig von diesen sonnenstandsabhängigen Prozessparametern wird anschießend ein Differenzwinkel berechnet. Dieser Differenzwinkel gibt dabei an, mit welcher Winkeldifferenz der Gestellwinkel, mit dem das Gestell relativ zur Sonne positioniert wird, zwischen dem aktuellen Azimut der Sonne und dem Gestellwinkel des Gestells vorhanden ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass durch die Berechnung und Einstellung des Differenzwinkels eine Positionierung des Gestells relativ zum Azimut der Sonne eingestellt wird, die dem Azimut der Sonne entweder nachläuft oder voreilt. Durch dieses Nachstellen bzw. Voreilen des Gestells relativ zum Sonnenstand kann dann eine positive Beeinflussung des sonnenstandsabhängigen Prozessparameters erreicht werden.The Photovoltaic system according to the invention is based on the basic consideration, that determines at least one sun-dependent process parameter or derived from other parameters. Depending on these sun-dependent process parameters will be touching calculated a difference angle. This difference angle is there at which angle difference the frame angle with which the frame positioned relative to the sun, between the current azimuth the sun and the frame angle of the frame is present. This In other words, that means through the calculation and adjustment the differential angle positioning of the frame relative to Azimuth of the sun, which either runs after the azimuth of the sun or leads. By adjusting or advancing the frame relative to The position of the sun can then have a positive effect on the sun-state-dependent process parameter be achieved.

Welcher sonnenstandsabhängige Prozessparameter der Berechnung des Differenzwinkels zugrunde liegt, ist grundsätzlich beliebig. Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird als sonnenstandsabhängiger Prozessparameter der Schattenwurf der Photovoltaikmodule berechnet bzw. abgeleitet. Denn aufgrund der Neigung der Photovoltaikmodule mit dem Modulhöhenwinkel auf der Gestellebene wird durch die einzelnen Photovoltaikmodule ein Schatten auf die dahinter liegenden Flächen verursacht. Befindet sich auf einer der dahinter liegenden Flächen ein weiteres Photovoltaikmodul, so kann durch diesen Schattenwurf also ein Teilschatten auf den dahinter liegenden Photovoltaikmodulen verursacht werden. Solche Teilverschattungen haben bei Photovoltaikmodulen jedoch einen außerordentlich negativen Einfluss auf die Stromausbeute. Denn aufgrund der speziellen Schaltung der einzelnen Photovoltaikwaver in den Photovoltaikmodulen ergibt es sich, dass die elektrische Leistung jeweils von dem Photovoltaikwaver bestimmt wird, der die aktuell geringste elektrische Leistung abgibt. Wird nun ein Photovoltaikmodul teilverschattet, und sei es nur auf einer sehr geringen Fläche, so kann dadurch die elektrische Leistung des Photovoltaikmoduls insgesamt signifikant einbrechen. Wird das Photovoltaikmodul beispielsweise nur auf 10% seiner Fläche teilverschattet, so kann dies in einer 80% Reduktion der erzielten elektrischen Leistung münden. Derartige unerwünschte Verschattungseffekte können durch das erfindungsgemäße Nacheilen bzw. Vorauseilen des Gestells der Photovoltaikanlage relativ zum Sonnenazimut verhindert werden. Denn eine exakte Analyse der Strahlungsverhältnisse zeigt, dass der relative Einstrahlwinkel der Sonnenstrahlung nicht zwingend durch eine Verstellung des Modulhöhenwinkels bzw. des Gestellhöhenwinkels beeinflusst werden muss. Vielmehr kann auch durch das erfindungsgemäße Nacheilen bzw. Vorauseilen des Gestells mit dem aus dem Schattenwurf abgeleiteten Differenzwinkel eine erwünschte Beeinflussung des Einstrahlwinkels von oben realisiert werden. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass durch ein Verdrehen des Gestells um die Rotationsachse des Gestells, die vertikal verläuft, eine Beeinflussung des relativen Höhenwinkels der Sonnenstrahlung relativ zu den Photovoltaikmodulen möglich ist.Which sun-dependent process parameter is the basis for the calculation of the differential angle is basically arbitrary. After a In the first preferred embodiment, the shadow cast of the photovoltaic modules is calculated or derived as a sun-state-dependent process parameter. Because of the inclination of the photovoltaic modules with the module height angle on the frame level is caused by the individual photovoltaic modules a shadow on the underlying surfaces. If a further photovoltaic module is located on one of the surfaces behind it, then a partial shadow on the photovoltaic modules lying behind can be caused by this shadow cast. Such partial shading, however, has an extraordinarily negative influence on the current efficiency in the case of photovoltaic modules. Because due to the special circuit of each photovoltaic wafer in the photovoltaic modules, it follows that the electrical power is determined in each case by the photovoltaic wafer, which emits the currently lowest electrical power. If a photovoltaic module is partially shaded, even if it is only on a very small area, this can significantly reduce the electrical output of the photovoltaic module as a whole. If, for example, the photovoltaic module is partially shaded to only 10% of its area, this can result in an 80% reduction in the electrical power achieved. Such unwanted shading effects can be prevented by the inventive lagging or leading the frame of the photovoltaic system relative to Sonnenazimut. Because an exact analysis of the radiation conditions shows that the relative angle of incidence of the solar radiation does not necessarily have to be influenced by an adjustment of the module height angle or of the frame height angle. Rather, a desired influencing of the angle of incidence can be realized from above by the inventive lagging or leading the frame with the derived differential angle from the shadow. This means in other words that by rotating the frame about the axis of rotation of the frame, which extends vertically, influencing the relative angle of elevation of the solar radiation relative to the photovoltaic modules is possible.

Aufgrund der geneigten Anordnung der Photovoltaikmodule mit dem Modulhöhenwinkel relativ zur Gestellebene ergibt es sich, dass zwischen den einzelnen übereinander angeordneten Photovoltaikmodulen ein Zwischenraum verbleibt. Zur Erhöhung der Stromausbeute können in diesem Zwischenraum bevorzugt zusätzliche Reflektionselemente befestigt werden. Durch diese Reflektionselemente kann dann zusätzliches Sonnenlicht als Reflektionswurf auf die an der Photovoltaikanlage vorgesehenen Photovoltaikmodule geworfen werden.by virtue of the inclined arrangement of the photovoltaic modules with the module height angle relative to the frame level, it turns out that between the individual one above the other arranged photovoltaic modules remains a gap. to Increase the Current efficiency can in this space preferred additional reflection elements be attached. By these reflection elements can then additional Sunlight as reflection on the photovoltaic system provided photovoltaic modules are thrown.

Soweit an der Photovoltaikanlage zusätzliche Reflektionselemente zur Reflektion von Sonnenlicht auf die Photovoltaikmodule vorgesehen sind, kann auch der von den Reflektionselementen erzeugte Reflektionswurf, d. h. also das zusätzlich auf die Photovoltaikmodule reflektierte Sonnenlicht, als sonnenstandsabhängiger Prozessparameter für die Berechnung des Differenzwinkels berücksichtigt werden. Denn durch entsprechende Einstellung des Differenzwinkels und der daraus folgenden Nacheilung bzw. Vorauseilung des Gestells gegenüber dem Sonnenazimut kann die Intensität der Sonneneinstrahlung variiert werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Temperatur in den Photovoltaikmodulen über ein unerwünschtes Maß ansteigt. Durch das Voreilen bzw. Nacheilen des Gestells gegenüber dem Sonnenazimut kann die Intensität der Sonneneinstrahlung dann zurückgenommen werden. Außerdem kann durch entsprechendes Verstellen des Gestellwinkels erreicht werden, dass sich der Reflektionswurf auf die Photovoltaikmodule entsprechend vergrößert bzw. verkleinert. Durch das Vergrößern bzw. Verkleinern des Reflektionswurfes können Zustände vermieden werden, bei denen nur Teilflächen der Photovoltaikmodule durch den Reflektionswurf beschienen werden. Denn nur durch eine im Wesentlichen vollständige Bescheinung der Photovoltaikmodule mit dem Reflektionslicht wird erreicht, dass durch die Reflektion des Sonnenlichts die elektrische Leistung der Sonnenmodule erhöht wird. Überdeckt der Reflektionswurf dagegen nur eine Teilfläche des Photovoltaikmoduls, steigt die elektrische Ausbeute des Photovoltaikmoduls im Wesentlichen nicht an, wobei sich jedoch zugleich die Temperatur der Photovoltaikmodule durch das Reflektionslicht in unerwünschter Weise erhöht.So far at the photovoltaic system additional Reflective elements for reflecting sunlight onto the photovoltaic modules are provided, and the generated by the reflection elements Reflection throw, d. H. so in addition to the photovoltaic modules reflected sunlight, as a sun-dependent process parameter for the calculation taken into account the difference angle become. Because by appropriate adjustment of the differential angle and the consequent lag or anticipation of the frame across from In the solar azimuth, the intensity of solar radiation can be varied become. This is particularly advantageous when the temperature in the photovoltaic modules over an undesirable Measure increases. By leading or lagging the frame relative to the Solar azimuth can increase the intensity the solar radiation then withdrawn become. Furthermore can be achieved by adjusting the frame angle be that the reflection throw on the photovoltaic modules enlarged accordingly or reduced. By enlarging or Reducing the reflection throw states can be avoided in which only partial surfaces of the Photovoltaic modules are illuminated by the reflection. Because only by a substantially complete certificate of photovoltaic modules with the reflection light is achieved by the reflection of sunlight the electric power of the solar modules is increased. Covered the Reflection throw, however, only a partial area of the photovoltaic module, the electrical yield of the photovoltaic module increases substantially not at, but at the same time the temperature of the photovoltaic modules increased by the reflection light in an undesirable manner.

Im Hinblick auf die erwünschte Beeinflussung der Energieausbeute durch die vorauseilende bzw. nacheilende Einstellung des Gestells relativ zum Sonnenazimut ist es besonders vorteilhaft, wenn die auf der Gestellebene in einer Höhe nebeneinander angeordneten Photovoltaikmodule elektrisch in Reihe geschaltet sind. Dadurch wird gewährleistet, dass die Photovoltaikmodule in einer Höhe der Gestellebene eine Reihenschaltung bilden und insofern hinsichtlich des sonnenstandsabhängigen Prozessparameters, beispielsweise des Schattenwurfs, für alle diese in einer Höhe angebrachten Photovoltaikmodule die gleichen Bedingungen herrschen. Wird also durch das Vorauseilen bzw. Nacheilen des Gestells relativ zum Sonnenazimut eine Teilbeschattung der Photovoltaikmodule in einer bestimmten Höhe der Gestellebene eingestellt, so gelten für alle in der gleichen Höhe der Gestellebene angebrachten Photovoltaikmodule die gleichen Einstrahlparameter, so dass sich aus der Reihenschaltung dieser Photovoltaikmodule der entsprechend positive Effekt insgesamt ergibt.in the Regard to the desired Influencing the energy yield by the leading or lagging Setting the frame relative to Sonnenazimut it is special advantageous if the on the frame level at a height next to each other arranged photovoltaic modules are electrically connected in series. This will ensure that the photovoltaic modules in a height of the rack level a series connection and insofar as regards the sun-dependent process parameter, for example, the shadow cast, for all these mounted at a height Photovoltaic modules rule the same conditions. Will be so by leading or lagging the frame relative to the solar azimuth Partial shading of the photovoltaic modules in a particular height of Frame level set, so apply to all at the same height of the frame level mounted photovoltaic modules the same Einstrahlparameter, so that from the series connection of these photovoltaic modules of the correspondingly positive effect overall.

Die geometrischen Verhältnisse an der erfindungsgemäßen Photovoltaikanlage sind grundsätzlich beliebig. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sollte die Gestellebene mit einem Gestellhöhenwinkel im Bereich von 6° bis 10°, insbesondere mit einem Gestellhöhenwinkel von ca. 8°, geneigt sein.The geometric conditions on the photovoltaic system according to the invention are basically arbitrary. According to a preferred Ausfüh The frame plane should be inclined with a frame height angle in the range of 6 ° to 10 °, in particular with a frame height angle of approximately 8 °.

Die Photovoltaikmodule ihrerseits sollten auf der Gestellebene bevorzugt mit einem Modulhöhenwinkel von 25° bis 35°, insbesondere mit einem Modulhöhenwinkel von 32°, geneigt sein.The Photovoltaic modules in turn should be preferred at the rack level with a module height angle from 25 ° to 35 °, in particular with a module height angle of 32 °, be inclined.

Durch das erfindungsgemäße Nacheilen bzw. Vorauseilen des Gestells relativ gegenüber dem Sonnenazimut durch die erfindungsgemäße Einhaltung eines Differenzwinkels wird die Energieausbeute durch den etwas verschlechterten Sonneneinstrahlwinkel teilweise verschlechtert. Um diesen eigentlich unerwünschten Effekt zu mindern, kann die Gestellebene relativ zur Horizontalebene in ihrer Rotationsrichtung zusätzlich um einen zweiten Höhengestellwinkel geneigt werden.By the lagging or Advance of the frame relative to the solar azimuth through the compliance of the invention of a differential angle, the energy output by the something deteriorated sun angle partially deteriorated. To this actually unwanted To mitigate effect, the frame plane relative to the horizontal plane in addition in their direction of rotation around a second height adjustment angle be inclined.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass nach der Bestimmung oder Ableitung zumindest eines sonnenstandsabhängigen Prozessparameters, beispielsweise des aktuellen Schattenwurfs oder des aktuellen Reflektionswurfs, aufgrund dieses sonnenstandsabhängigen Prozessparameters ein Differenzwinkel berechnet wird. Nach der Berechnung des Differenzwinkels wird dann das Gestell mit diesem Differenzwinkel relativ zum aktuellen Sonnenazimut eingestellt, so dass das Gestell im Ergebnis dem Sonnenazimut nacheilt bzw. vorauseilt.The inventive method is characterized by the fact that after the determination or derivation at least one sun-dependent process parameter, for example, the current shadow cast or the current reflection throw, due this sun-dependent Process parameters a differential angle is calculated. After the calculation the difference angle then becomes the frame with this difference angle set relative to the current solar azimuth, leaving the frame as a result of the solar azimuth lags or leads ahead.

Gemäß einer ersten Verfahrensvariante wird der aktuelle Schattenwurf ermittelt, um daraus den Differenzwinkel für das Vorauseilen bzw. das Nacheilen des Gestells zu berechnen.According to one first method variant, the current shadow is determined, to derive the difference angle for to calculate the lead or the lag of the frame.

Alternativ bzw. additiv dazu kann auch der aktuelle Reflektionswurf berechnet werden.alternative or additively, the current reflection throw can also be calculated become.

Soweit der aktuelle Schattenwurf für die Berechnung des Differenzwinkels Berücksichtigung findet, sollte die Berechnung des Differenzwinkels in einer Weise erfolgen, dass Teilverschattungen der hintereinander angeordneten Photovoltaikmodule vermieden werden. Insbesondere ist es besonders vorteilhaft, wenn der von einem weiter vorne liegenden Photovoltaikmodul verursachte Schattenwurf grade so auf die dahinter liegende Fläche fällt, dass die äußere Grenze des Schattenwurfs am unteren Ende des dahinter angeordneten Photovoltaikmoduls liegt.So far the current shadow for the calculation of the difference angle should be considered the calculation of the differential angle done in a way that Partial shading of the successively arranged photovoltaic modules be avoided. In particular, it is particularly advantageous if caused by a more advanced photovoltaic module Shadow grade so falls on the underlying surface that the outer border the shadow cast at the lower end of the photovoltaic module behind it lies.

Bei Berücksichtigung des aktuellen Reflektionswurfes sollte die Berechnung des Differenzwinkels gerade immer so erfolgen, dass der Reflektionswurf das dahinter liegende Photovoltaikmodul entweder vollständig oder überhaupt nicht bescheint. Denn eine teilweise Bescheinung des Photovoltaikmoduls mit reflektiertem Sonnenlicht ist im Hinblick auf die Stromausbeute von sehr geringem Nutzen, wohingegen die negativen Einflüsse durch steigende Temperaturen weiterhin vorhanden sind.at consideration of the current reflection throw should calculate the difference angle just always done so that the reflection throw behind it lying photovoltaic module either completely or not at all. Because one Partial certificate of the photovoltaic module with reflected sunlight is of very little use in terms of current efficiency, whereas the negative influences are still present due to rising temperatures.

Verschiedene Aspekte der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisiert dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert.Various Aspects of the invention are shown schematically in the drawings and are explained below by way of example.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Photovoltaikanlage in seitlicher Ansicht; 1 a first embodiment of a photovoltaic system according to the invention in a side view;

2 die Photovoltaikanlage gemäß 1 in Ansicht von oben; 2 the photovoltaic system according to 1 in top view;

3 die Photovoltaikanlage gemäß 1 in Ansicht von vorne; 3 the photovoltaic system according to 1 in front view;

4 einen Ausschnitt der Photovoltaikanlage gemäß 1 in seitlicher Ansicht; 4 a section of the photovoltaic system according to 1 in lateral view;

5 den Ausschnitt gemäß 4 in Ansicht von oben; 5 the clipping according to 4 in top view;

6 den Ausschnitt gemäß 5 nach Einstellung eines Differenzwinkels; 6 the clipping according to 5 after setting a differential angle;

7 den Ausschnitt gemäß 6 nach Einstellung des Differenzwinkels in seitlicher Ansicht; 7 the clipping according to 6 after setting the difference angle in lateral view;

8 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Photovoltaikanlage in seitlicher Ansicht; 8th a second embodiment of a photovoltaic system according to the invention in a side view;

9 die Photovoltaikanlage gemäß 8 in Ansicht von oben; 9 the photovoltaic system according to 8th in top view;

10 einen Ausschnitt der Photovoltaikanlage gemäß 8 in seitlicher Ansicht; 10 a section of the photovoltaic system according to 8th in lateral view;

11 den Ausschnitt gemäß 10 bei Einstellung eines ersten Differenzwinkels in seitlicher Ansicht; 11 the clipping according to 10 when setting a first differential angle in lateral view;

12 den Ausschnitt gemäß 10 bei Einstellung eines zweiten Differenzwinkels in seitlicher Ansicht. 12 the clipping according to 10 when setting a second differential angle in lateral view.

1, 2 und 3 zeigen eine Photovoltaikanlage 01 mit einem um eine Rotationsachse 02 drehbaren Gestell 03 und einer Vielzahl auf dem Gestell befestigter Photovoltaikmodule 04. Die Photovoltaikmodule sind dabei in 5 Reihen von jeweils 13 Photovoltaikmodulen 04 parallel übereinander angeordnet, wobei die Photovoltaikmodule 04 in jeder Reihe 05 in Reihe geschaltet sind. 1 . 2 and 3 show a photovoltaic system 01 with one around an axis of rotation 02 rotatable frame 03 and a plurality of photovoltaic modules mounted on the rack 04 , The photovoltaic modules are in 5 rows of 13 photovoltaic modules 04 arranged in parallel one above the other, with the photovoltaic modules 04 in every row 05 are connected in series.

Die Photovoltaikmodule 04 sind auf einer Gestellebene 06 angeordnet, wobei die Gestellebene 06 mit einem Gestellhöhenwinkel 07 gegenüber einer Horizontalebene 08 geneigt ist. Die einzelnen Photovoltaikmodule 04 ihrerseits sind auf der Gestellebene 06 nochmals mit einem Modulhöhenwinkel 09 geneigt angeordnet. Beträgt der Gestellhöhenwinkel 07 beispielsweise 8° und der Modulhöhenwinkel 09 beispielsweise 32°, so ergibt sich eine Neigung der Photovoltaikmodule 04 insgesamt gegenüber der Horizontalebene 08 von 40°. Da aber die Gestellebene 06 selbst nicht mit dem Neigungswinkel von 40° geneigt ist, sondern lediglich den Gestellhöhenwinkel 07 von 8° aufweist, ist die Höhe der Photovoltaikanlage 01 relativ gering.The photovoltaic modules 04 are on a rack level 06 arranged, with the frame level 06 with a frame height angle 07 opposite to a horizontal plane 08 is inclined. The individual photovoltaic modules 04 in turn are on the rack level 06 again with a module height angle 09 arranged inclined. Is the frame height angle 07 for example 8 ° and the module height angle 09 For example, 32 °, so there is a tendency of the photovoltaic modules 04 in total, compared to the horizontal plane 08 of 40 °. But because the frame level 06 itself is not inclined with the inclination angle of 40 °, but only the frame height angle 07 of 8 °, is the height of the photovoltaic system 01 relatively low.

Wie aus 3 ersichtlich, ist die Gestellebene 06 außerdem mit einem zweiten Gestellhöhenwinkel 10 gegenüber einer zweiten Bezugsebene geneigt.How out 3 can be seen, is the frame level 06 also with a second frame height angle 10 inclined with respect to a second reference plane.

In 1 und 2 ist schematisiert die Sonneneinstrahlung 11 angedeutet. Zur Angabe der aktuellen Sonneneinstrahlung 11 relativ zur Anordnung der Photovoltaikmodule 04 dient der Höhenwinkel 12, der den Winkel der Sonneneinstrahlung relativ über dem Horizont angibt. Dieser Höhenwinkel 12 wird auch als Höhe, Elevation oder Altitude angegeben bzw. bezeichnet. Weiter ergibt sich die Geometrie der Sonneneinstrahlung aus dem in 2 angedeuteten Azimutwinkel 13, der den Horizontalwinkel der Sonnenstrahlen 11 relativ zu einer bestimmten Himmelsrichtung, beispielsweise der Südrichtung 14, angibt.In 1 and 2 is schematic of the sunlight 11 indicated. To indicate the current solar radiation 11 relative to the arrangement of the photovoltaic modules 04 serves the elevation angle 12 which indicates the angle of solar radiation relative to the horizon. This elevation angle 12 is also specified or designated as height, elevation or altitude. Next, the geometry of the sunlight results from the in 2 indicated azimuth angle 13 , the horizontal angle of the sun's rays 11 relative to a particular compass, for example, the south direction 14 , indicates.

4 zeigt schematisiert einen Ausschnitt der Photovoltaikanlage 01 mit der Gestellebene 06 und zwei Photovoltaikmodulen 04 bei Ausrichtung des Gestells 03 in Richtung des aktuellen Sonnenazimuts. Bei diesem aktuellen Sonnenazimut ergibt sich ein Höhenwinkel 12a für die Sonnenstrahlen 11a. Da der Höhenwinkel 12a bei dem dargestellten Beispiel sehr flach ist, wirft das vordere Photovoltaikmodul 04a einen Teilschatten 24 auf das dahinter liegende Photovoltaikmodul 04b. Dieser Teilschatten 24 ist das hintere Ende des in 4 angedeuteten Schattenwurfs 14, den das vordere Photovoltaikmodul 04a auf die dahinter liegende Fläche wirft. 4 schematically shows a section of the photovoltaic system 01 with the frame level 06 and two photovoltaic modules 04 when the frame is aligned 03 in the direction of the current solar azimuth. This current solar azimuth results in an elevation angle 12a for the sunbeams 11a , Because the elevation angle 12a in the example shown is very flat, throws the front photovoltaic module 04a a partial shade 24 on the underlying photovoltaic module 04b , This partial shade 24 is the back end of the in 4 indicated shadow cast 14 The front photovoltaic module 04a on the underlying surface throws.

5 zeigt die beiden Photovoltaikmodule 04a und 04b und den sich aus den Sonnenstrahlen 11a ergebenden Schattenwurf 14a mit der Teilverschattung 24 auf dem hinteren Photovoltaikmodul 04b. Die Mittelachse 15a der Photovoltaikmodule 04a und 04b verläuft dabei parallel zum Sonnenazimut und damit parallel zu den Sonnenstrahlen 11a. Der Teilschatten 24 auf dem hinteren Photovoltaikmodul 04b ist im Hinblick auf die Ausbeute an elektrischer Energie an dem Photovoltaikmodul 04b und an allen in gleicher Höhe angeordneten Photovoltaikmodulen außerordentlich negativ, da aufgrund der speziellen Schaltung der Photovoltaikmodule 04b die an einem Photovoltaikmodul 04b abgenommene elektrische Leistung gerade immer von dem Bereich des Photovoltaikmoduls abhängt, der mit der schwächsten Sonnenintensität bestrahlt wird. 5 shows the two photovoltaic modules 04a and 04b and emerging from the sun's rays 11a resulting shadow 14a with partial shading 24 on the rear photovoltaic module 04b , The central axis 15a the photovoltaic modules 04a and 04b runs parallel to the solar azimuth and thus parallel to the sun's rays 11a , The partial shade 24 on the rear photovoltaic module 04b is in terms of the yield of electrical energy to the photovoltaic module 04b and at all the same height arranged photovoltaic modules extremely negative, because due to the special circuit of the photovoltaic modules 04b the on a photovoltaic module 04b the amount of electrical power consumed always depends on the area of the photovoltaic module that is irradiated with the weakest solar intensity.

Zur Vermeidung des negativen Einflusses des Teilschattens 24 kann erfindungsgemäß das Gestell 03 mit einem Differenzwinkel 16 nacheilend oder vorauseilend positioniert werden. Durch dieses Nacheilen bzw.To avoid the negative influence of the partial shade 24 can according to the invention the frame 03 with a difference angle 16 be positioned in a lagging or anticipatory manner. By this lagging or

Vorauseilen der Mittelachse 15b gegenüber dem Sonnenazimut wird erreicht, dass sich die Geometrie des Schattenwurfs 14 in der in 6 dargestellten Weise ändert. Die Länge des Schattenwurfs 14b bleibt dabei unverändert. Aufgrund der veränderten Einstrahlrichtung der Sonnenstrahlen 11a relativ zu der gedrehten Mittelachse 15b der Photovoltaikmodule 04a und 04b wird jedoch erreicht, dass in der entsprechenden Schnittebene der Schattenwurf verkürzt und damit eine Teilverschattung des hinteren Photovoltaikmoduls 04b vermieden wird. Im Ergebnis kann durch das entsprechende Einstellen des Differenzwinkels 16 relativ zum Sonnenazimut erreicht werden, dass die äußere Grenze 17 des Schattenwurfs 14b, der von dem vorderen Photovoltaikmodul 04a verursacht wird, gerade immer am unteren Ende 18 des dahinter liegenden Photovoltaikmoduls 04b liegt.Advance of the central axis 15b opposite to the solar azimuth is achieved that the geometry of the shadow cast 14 in the in 6 changed way. The length of the shadow cast 14b remains unchanged. Due to the changed irradiation direction of the sun's rays 11a relative to the rotated center axis 15b the photovoltaic modules 04a and 04b is achieved, however, that shortens the shadow in the corresponding section plane and thus a partial shading of the rear photovoltaic module 04b is avoided. As a result, by adjusting the difference angle accordingly 16 be achieved relative to the solar azimuth that the outer boundary 17 the shadow cast 14b from the front photovoltaic module 04a is caused, always at the bottom 18 behind the lying photovoltaic module 04b lies.

7 zeigt den Ausschnitt gemäß 6 in einer seitlichen Ansicht entlang einer Schnittebene durch die Mittelachse 15 der Photovoltaikmodule 04. Man sieht, dass in dieser Projektionsebene der Lichtstrahl 11 gerade an das untere Ende 18 des Photovoltaikmoduls 04b fällt, so dass eine Teilverschattung nicht auftritt. In der entsprechenden Schnittebene herrscht also ein anderer, scheinbarer Höhenwinkel 19 der Sonnenstrahlen 11a, der steiler als der Höhenwinkel 12 ohne Einstellung des Differenzwinkels 16 ist. 7 shows the clipping according to 6 in a side view along a sectional plane through the central axis 15 the photovoltaic modules 04 , It can be seen that in this projection plane the light beam 11 straight to the lower end 18 of the photovoltaic module 04b falls, so that a partial shading does not occur. In the corresponding section plane, therefore, there is another, apparent elevation angle 19 the sunbeams 11a , which is steeper than the elevation angle 12 without setting the differential angle 16 is.

8 und 9 zeigen eine zweite Ausführungsform einer Photovoltaikanlage 20, deren grundsätzlicher Aufbau auf der Photovoltaikanlage 01 beruht. Ergänzend werden bei der Photovoltaikanlage 20 zwischen den Reihen 05 von Photovoltaikmodulen 04 noch jeweils Reflektionselemente 21 angeordnet, mit denen Sonnenlicht als Reflektionswurf auf die Photovoltaikmodule 04 reflektiert werden kann. 8th and 9 show a second embodiment of a photovoltaic system 20 , their basic structure on the photovoltaic system 01 based. In addition, at the photovoltaic system 20 between the rows 05 of photovoltaic modules 04 still each reflection elements 21 arranged, with which sunlight as reflection throw on the photovoltaic modules 04 can be reflected.

In 10 ist schematisiert der Reflektionswurf 22 auf einem Photovoltaikmodul 04 angedeutet. Der Reflektionswurf 22 und seine flächenmäßige Begrenzung ergeben sich aus dem Einstrahlwinkel der Sonnenstrahlen 11b und dem Neigungswinkel 23 der Reflektionselemente 21. Die in 10 angedeutete Situation einer teilweisen Überdeckung des Photovoltaikmoduls 04 mit dem Reflektionswurf 22 ist unerwünscht, da dadurch die elektrische Leistung des Photovoltaikmoduls 04 nicht signifikant erhöht wird, aber eine unerwünschte Temperaturerhöhung durch die Sonneneinstrahlung des reflektierten Lichts unvermeidlich ist.In 10 is schematized the reflection throw 22 on a photovoltaic module 04 indicated. The reflection throw 22 and its areal limit result from the angle of incidence of the sun's rays 11b and the angle of inclination 23 the reflection elements 21 , In the 10 indicated situation of a partial overlap of the photo voltaikmoduls 04 with the reflection throw 22 is undesirable, because thereby the electrical power of the photovoltaic module 04 is not significantly increased, but an undesirable increase in temperature by the sunlight of the reflected light is unavoidable.

Zur Vermeidung dieses unerwünschten Effekts kann wiederum ein Differenzwinkel 16 berechnet und damit der Höhenwinkel der Sonnenstrahlen 11b in der entsprechenden Schnittebene parallel zur Mittelachse 15 verändert werden.To avoid this undesirable effect can turn a differential angle 16 calculated and thus the elevation angle of the sun's rays 11b in the corresponding sectional plane parallel to the central axis 15 to be changed.

11 und 12 zeigen die Situation bei Einstellung unterschiedlicher Differenzwinkel. Bei der in 11 dargestellten Situation wird durch Einstellung eines bestimmten Differenzwinkels eine vollständige Überdeckung des Photovoltaikmoduls 04 mit dem Reflektionswurf 22a erreicht. 11 and 12 show the situation when setting different differential angles. At the in 11 shown situation by setting a certain differential angle complete coverage of the photovoltaic module 04 with the reflection throw 22a reached.

12 zeigt dagegen die Situation bei Einstellung eines anderen Differenzwinkels des Gestells 03, wodurch eine Totalreflektion des Sonnenlichts 11b ohne Reflektionswurf 22 auf dem Photovoltaikmodul 04 erreicht werden kann. Die Veränderung des Höhenwinkels der Sonnenstrahlen 11b wird dabei jeweils nur durch Rotation des Gestells 03 um die Rotationsachse 02 realisiert. Eine Verstellung der Neigung der Reflektionselemente 21 oder der Photovoltaikmodule 04 oder der Gestellebene 06 ist dagegen nicht notwendig. 12 on the other hand shows the situation when setting a different differential angle of the frame 03 , resulting in a total reflection of sunlight 11b without reflection 22 on the photovoltaic module 04 can be achieved. The change in the elevation angle of the sun's rays 11b in each case only by rotation of the frame 03 around the axis of rotation 02 realized. An adjustment of the inclination of the reflection elements 21 or the photovoltaic modules 04 or the frame level 06 is not necessary.

Claims (15)

Photovoltaikanlage (01, 20) zur Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie, wobei die Photovoltaikanlage (01, 20) ein Gestell (03) umfasst, auf dem mehrere Photovoltaikmodule (04) auf einer Gestellebene (06) befestigt sind, und wobei die Gestellebene (06) relativ zu einer Horizontalebene (08) mit einem Gestellhöhenwinkel (07) geneigt ist, und wobei die Photovoltaikmodule (04) auf der Gestellebene (06) mit einem Modulhöhenwinkel (09) geneigt angebracht sind, und wobei das Gestell (03) mit einer Antriebseinrichtung rotatorisch um eine vertikale Rotationsachse (02) antreibbar ist, um das Gestell (03) mit einem änderbaren Gestellwinkel relativ zu einer bestimmten Himmelsrichtung (14) zu positionieren, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Steuerungseinrichtung der Photovoltaikanlage (01, 20) zumindest ein sonnenstandsabhängiger Prozessparameter bestimmbar oder ableitbar ist, wobei aus dem sonnenstandsabhängigen Prozessparameter ein Differenzwinkel (16) berechnet werden kann, und wobei das Gestell mit einem Gestellwinkel positioniert wird, der sich aus der Winkeldifferenz zwischen dem aktuellen Azimutwinkel (13) der Sonnenstrahlen (11) und dem Differenzwinkel (16) ergibt.Photovoltaic system ( 01 . 20 ) for converting sunlight into electrical energy, wherein the photovoltaic system ( 01 . 20 ) a frame ( 03 ), on which several photovoltaic modules ( 04 ) on a rack level ( 06 ), and wherein the frame level ( 06 ) relative to a horizontal plane ( 08 ) with a frame height angle ( 07 ) and wherein the photovoltaic modules ( 04 ) at the rack level ( 06 ) with a module height angle ( 09 ) are mounted inclined, and wherein the frame ( 03 ) with a drive device rotatory about a vertical axis of rotation ( 02 ) is drivable to the frame ( 03 ) with a changeable frame angle relative to a specific cardinal direction ( 14 ), characterized in that in a control device of the photovoltaic system ( 01 . 20 ) at least one sun-state-dependent process parameter can be determined or derived, with a difference angle (from the sun-state-dependent process parameter ( 16 ), and wherein the frame is positioned at a frame angle resulting from the angular difference between the current azimuth angle ( 13 ) of the sun's rays ( 11 ) and the difference angle ( 16 ). Photovoltaikanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerungseinrichtung der Photovoltaikanlage (01, 20) der aktuelle Schattenwurf (14), den zumindest ein Photovoltaikmodul (04) aufgrund seiner Neigung mit dem Modulhöhenwinkel (09) auf die in Einstrahlrichtung dahinter liegende Fläche verursacht, als sonnenstandsabhängiger Prozessparameter bestimmbar oder ableitbar ist, wobei die Berechnung des aktuellen Differenzwinkels (16) in Abhängigkeit vom aktuellen Schattenwurf (14) erfolgt.Photovoltaic system according to claim 1, characterized in that in the control device of the photovoltaic system ( 01 . 20 ) the current shadow ( 14 ), the at least one photovoltaic module ( 04 ) due to its inclination with the module height angle ( 09 ) is caused on the surface lying behind in the direction of irradiation, can be determined or derived as a sun-state-dependent process parameter, the calculation of the actual difference angle ( 16 ) depending on the current shadow ( 14 ) he follows. Photovoltaikanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Gestell (03) der Photovoltaikanlage (20) zumindest ein Reflektionselement (21) mit zumindest einer Reflektorfläche befestigt ist, wobei mit dem Reflektionselement (21) zusätzliches Sonnenlicht als Reflektionswurf (22) auf zumindest ein Photovoltaikmodul (04) reflektiert werden kann.Photovoltaic system according to claim 1 or 2, characterized in that on the frame ( 03 ) of the photovoltaic system ( 20 ) at least one reflection element ( 21 ) is attached with at least one reflector surface, wherein with the reflection element ( 21 ) additional sunlight as a reflection ( 22 ) to at least one photovoltaic module ( 04 ) can be reflected. Photovoltaikanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerungseinrichtung der Photovoltaikanlage (20) der aktuelle Reflektionswurf (22) als sonnenstandsabhängiger Prozessparameter bestimmbar oder ableitbar ist, wobei die Berechnung des aktuellen Differenzwinkels (16) in Abhängigkeit vom aktuellen Reflektionswurf (22) erfolgt.Photovoltaic system according to claim 3, characterized in that in the control device of the photovoltaic system ( 20 ) the current reflection ( 22 ) is determinable or derivable as a sun-state-dependent process parameter, the calculation of the actual difference angle ( 16 ) depending on the current reflection ( 22 ) he follows. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere auf der Gestellebene (06) in einer Höhe nebeneinander in einer Reihe (05) angeordnete Photovoltaikmodule (04) elektrisch in Reihe geschaltet sind.Photovoltaic system according to one of claims 1 to 4, characterized in that several on the rack level ( 06 ) at a height next to each other in a row ( 05 ) arranged photovoltaic modules ( 04 ) are electrically connected in series. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellebene (06) mit einem Gestellhöhenwinkel (07) von 6° bis 10°, insbesondere mit einem Gestellhöhenwinkel (07) von 8°, geneigt ist.Photovoltaic system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the frame plane ( 06 ) with a frame height angle ( 07 ) from 6 ° to 10 °, in particular with a frame height angle ( 07 ) of 8 °, is inclined. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaikmodule (04) auf der Gestellebene (06) mit einem Modulhöhenwinkel (09) von 25° bis 35°, insbesondere mit einem Modulhöhenwinkel (09) von 32°, geneigt sind.Photovoltaic system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the photovoltaic modules ( 04 ) at the rack level ( 06 ) with a module height angle ( 09 ) from 25 ° to 35 °, in particular with a module height angle ( 09 ) of 32 °, are inclined. Photovoltaikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestellebene (06) relativ zu einer Horizontalebene (08) in Rotationsrichtung zusätzlich um einen zweiten Gestellhöhenwinkel (10) geneigt ist.Photovoltaic system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the frame plane ( 06 ) relative to a horizontal plane ( 08 ) in the direction of rotation additionally by a second frame height angle ( 10 ) is inclined. Verfahren zum Betrieb einer Photovoltaikanlage (01, 20) zur Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie, wobei die Photovoltaikanlage (01, 20) ein Gestell (03) umfasst, auf dem mehrere Photovoltaikmodule (04) auf einer Gestellebene (06) befestigt sind, und wobei die Gestellebene (06) relativ zu einer Horizontalebene (08) mit einem Gestellhöhenwinkel (07) geneigt ist, und wobei die Photovoltaikmodule (04) auf der Gestellebene (06) mit einem Modulhöhenwinkel (09) geneigt angebracht sind, und wobei das Gestell (03) mit einer Antriebseinrichtung rotatorisch um eine vertikale Rotationsachse (02) antreibbar ist, um das Gestell (03) mit einem änderbaren Gestellwinkel relativ zu einer bestimmten Himmelsrichtung (14) zu positionieren, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Bestimmung oder Ableitung zumindest eines sonnenstandsabhängigen Prozessparameters, b) Berechnung eines aktuellen Differenzwinkels (16) in Abhängigkeit des aktuellen sonnenstandsabhängigen Prozessparameters, c) Ansteuerung der Antriebseinrichtung zur Positionierung des Gestells (03) auf einen aktuellen Gestellwinkel, der sich aus der Winkeldifferenz zwischen dem aktuellen Azimutwinkel (13) der Sonnenstrahlen (11) und dem Differenzwinkel (16) ergibt.Method for operating a photovoltaic system ( 01 . 20 ) for converting sunlight into electrical energy, wherein the photovoltaic system ( 01 . 20 ) a frame ( 03 ), on which several photovoltaic modules ( 04 ) on a rack level ( 06 ), and wherein the frame level ( 06 ) relative to a horizontal plane ( 08 ) with a rack height angle ( 07 ) and wherein the photovoltaic modules ( 04 ) at the rack level ( 06 ) with a module height angle ( 09 ) are mounted inclined, and wherein the frame ( 03 ) with a drive device rotatory about a vertical axis of rotation ( 02 ) is drivable to the frame ( 03 ) with a changeable frame angle relative to a specific cardinal direction ( 14 ), with the following method steps: a) determination or derivation of at least one sun-state-dependent process parameter, b) calculation of a current differential angle ( 16 ) as a function of the current position-dependent process parameter, c) activation of the drive device for positioning the frame ( 03 ) to a current frame angle resulting from the angular difference between the current azimuth angle ( 13 ) of the sun's rays ( 11 ) and the difference angle ( 16 ). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) der aktuelle Schattenwurf (14), den zumindest ein Photovoltaikmodul (04) aufgrund seiner Neigung mit dem Modulhöhenwinkel (09) auf die in Einstrahlrichtung dahinter liegenden Flächen verursacht, als sonnenstandsabhängiger Prozessparameter bestimmt oder abgeleitet wird, und in Schritt b) die Berechnung eines aktuellen Differenzwinkels (16) in Abhängigkeit des aktuellen Schattenwurfs (14) erfolgt.A method according to claim 9, characterized in that in step a) the current shadow ( 14 ), the at least one photovoltaic module ( 04 ) due to its inclination with the module height angle ( 09 ) is caused on the surfaces behind it in the direction of irradiation, is determined or derived as a sun-state-dependent process parameter, and in step b) the calculation of an actual difference angle ( 16 ) depending on the current shadow ( 14 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des aktuellen Differenzwinkels (16) in Abhängigkeit des Schattenwurfs (14) derart erfolgt, dass der Schattenwurf (14) eines Photovoltaikmoduls (04a) aufgrund der Positionierung des Gestells (03) mit dem Differenzwinkel (16) keinen Teilschatten (24) auf einem in Einstrahlrichtung dahinter liegenden Photovoltaikmodul (04b) verursacht.A method according to claim 10, characterized in that the calculation of the current differential angle ( 16 ) depending on the shadow ( 14 ) is done in such a way that the shadow ( 14 ) of a photovoltaic module ( 04a ) due to the positioning of the frame ( 03 ) with the difference angle ( 16 ) no partial shade ( 24 ) on a photovoltaic module lying behind in the direction of irradiation ( 04b ) caused. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des aktuellen Differenzwinkels (16) in Abhängigkeit des Schattenwurfs (14) derart erfolgt, dass der Schattenwurf (14) des Photovoltaikmoduls (04a) aufgrund der Positionierung des Gestells (03) mit dem Differenzwinkel einen Schatten verursacht, dessen äußere Grenze (17) permanent am unteren Ende (18) des in Einstrahlrichtung dahinter liegenden Photovoltaikmoduls (04b) liegt.Method according to claim 11, characterized in that the calculation of the actual difference angle ( 16 ) depending on the shadow ( 14 ) is done in such a way that the shadow ( 14 ) of the photovoltaic module ( 04a ) due to the positioning of the frame ( 03 ) causes a shadow with the difference angle whose outer limit ( 17 ) permanently at the lower end ( 18 ) of the photovoltaic module lying behind in the direction of irradiation ( 04b ) lies. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) der aktuelle Reflektionswurf (22) auf zumindest ein Photovoltaikmodul (04), der durch Reflektion von Sonnenstrahlen (11) an zumindest einem Reflektionselement (21) verursacht wird, bestimmt oder abgeleitet wird, und in Schritt b) die Berechnung eines aktuellen Differenzwinkels (16) in Abhängigkeit des aktuellen Reflektionswurfs (22) erfolgt.Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that in step a) the current reflection ( 22 ) to at least one photovoltaic module ( 04 ), which by reflection of sun rays ( 11 ) on at least one reflection element ( 21 ), is determined or derived, and in step b) the calculation of an actual difference angle ( 16 ) depending on the current reflection ( 22 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des aktuellen Differenzwinkels (16) in Abhängigkeit des Reflektionswurfs (22) derart erfolgt, dass der Reflektionswurf (22) des Reflektionselements (21) das jeweils zugeordnete Photovoltaikmodul (04) über die gesamte Photovoltaikfläche bescheint.Method according to claim 13, characterized in that the calculation of the actual difference angle ( 16 ) depending on the reflection ( 22 ) such that the reflection ( 22 ) of the reflection element ( 21 ) the respectively assigned photovoltaic module ( 04 ) over the entire photovoltaic area. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung des aktuellen Differenzwinkels (16) in Abhängigkeit des Reflektionswurfs (22) derart erfolgt, dass der Reflektionswurf (22) des Reflektionselements (21) das jeweils zugeordnete Photovoltaikmodul (04) nicht bescheint.Method according to claim 13, characterized in that the calculation of the actual difference angle ( 16 ) depending on the reflection ( 22 ) such that the reflection ( 22 ) of the reflection element ( 21 ) the respectively assigned photovoltaic module ( 04 ) did not shine.
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