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PATENTANSPRÜCHE
1. Einrichtung zum Auffangen und Konzentrieren der Sonnenenergie auf ein Rohr (2) zum Führen eines Wärmeträgers, mit wenigstens einem quer zu seiner Längsrichtung gewölbten streifenförmigen Reflexionselement (5), dessen Innenseite eine spiegelnde Oberfläche aufweist, und mit an jeder Schmalseite des Reflexionselementes angeordneten Endstücken (3, 4) zum Halten des Reflexionselementes und des Wärmeträgerrohrs, das sich etwa längs der Brennlinie des durch das Reflexionselement gebildeten, wenigstens angenähert zylindrisch-parabolischen Spiegels erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke (3, 4) über einen rohrförmigen Stabilisatorträger (6) drehfest miteinander verbunden sind, und dass sich der Stabilisatorträger (6) parallel zum Wärmeträgerrohr und in einer Ebene erstreckt, die durch die Mittellinie des Wärmeträgerrohrs (2)
und die Mittellinie zwischen den beiden Längsrändern des Reflektorelementes (5) bestimmt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexionselement (5) zwischen dem Wärmeträgerrohr (2) und dem Stabilisatorträger (6) angeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisatorträger (44) zwischen dem Wärmeträgerrohr (43) und dem Reflexionselement (39) angeordnet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des Stabilisatorträgers die Schwenkachse der Einrichtung ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (9) der Einrichtung zwischen dem Wärmeträgerrohr (2) und dem Reflexionselement (5) angeordnet ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Wärmeträgerrohres (2) mit dem einen Endstück (3) starr verbunden ist, dass das andere Ende des Wärmeträgerrohres verschiebbar im anderen Endstück (4) gelagert ist, dass auf das eine, über das eine (3) derEndstücke (3, 4) vorstehenden Ende des Wärmeträgerrohres ein drehbarer Ring (20) aufgesetzt ist, und dass an zwei gegenüberliegenden Stellen des Ringes je eine sich radial nach aussen erstreckende Stange (21) zum Verschwenken der Einrichtung um ihre Schwenkachse vorhanden ist (Fig. 1).
7. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Endstücke als eine sich senkrecht zum Wärmeträgerrohr (2) erstreckende Platte (3', 4') ausgebildet ist, dass die Platten einen der Biegung des Refle xionselementes (5) entsprechend geformten Randbereich aufweisen, dass sich von dem genannten Randbereich mehrere Lappen (28) radial nach aussen durch Schlitze (29) in dem Reflexionselement (5) erstrecken, und dass die über das Reflexionselement vorstehenden Enden der Lappen zum Halten des Reflexionselementes um ihre Längsachse verdreht sind (Fig. 2).
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke (49) T-förmig sind, dass sich die Enden des Stabilisatorträgers (52) durch den mittleren Bereich des Querbalkens (50) derT-förmigen Endstücke (49) erstrecken, dass die über die Endstücke vorragenden Teile des
Stabilisatorträgers als Schwenkachsen für die Einrichtung ausge bildet sind, dass sich das Wärmeträgerrohr (55) durch das freie
Ende des senkrecht zum Querbalken stehenden Balken (53) erstreckt, dass in den freien Endbereichen der Querbalken (50) je eine Öffnung (56) vorhanden ist, dass sich durch je zwei der gegenüberliegenden Öffnungen eine Haltestange (57) mit einer radial verlaufenden Längsnut (58) erstreckt, dass die Randberei che längs den langen Seiten des Reflexionselementes (59) in die genannten Längsnuten eingesetzt sind,
und dass die Haltestan gen (57) in den genannten Öffnungen starr gehalten sind, so dass das Reflexionselement (59) in der gewölbten Stellung verharrt (Fig. 7).
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenförmigen Endstücke (60) Aussparungen aufwei sen, dass in je zwei gegenüberliegenden Aussparungen je eine Haltestange (63,64) mit einer radial verlaufenden Längsnut (65) gehalten ist, dass der Stabilisatorträger (62) zwei an gegenüberliegenden Stellen angeordnete Längsnuten (67) aufweist, dass die Randbereiche längs den langen Seiten des ersten Reflexionselementes (68) in der Längsnut der einen Haltestange (63) und der ihr benachbarten Längsnut des Stabilisatorträgers (62) eingesetzt sind, dass die Randbereiche eines zweiten streifenförmigen Reflexionselementes (69) in die Längsnut der anderen Haltestange (64) und in die der anderen Haltestange benachbarten Längsnut des Stabilisatorträgers (62) eingesetzt sind, dass die Haltestangen (63,64)
so eingestellt und in den Endstücken (60) befestigt sind, dass die beiden Reflexionselemente (68,69) wenigstens angenähert einen zylindrisch parabolischen Spiegel bilden, dass die Brennlinien (70,71) der beiden Spiegel einen Abstand voneinander aufweisen und von den Spiegeln aus betrachtet hinter dem Wärmeträgerrohr (61) parallel zueinander und zum Wärmeträgerrohr verlaufen (Fig. 8).
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende des Wärmeträgerrohres (61) starr mit dem einen Endstück (60) verbunden ist, dass derjenige Oberflächenteil des Wärmeträgerrohres, auf den keine von den Spiegeln reflektierte Sonnenstrahlen auftreffen können, mit einer Wärmeisolierschicht (76) bedeckt ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass derjenige Teil (72) des Wärmeträgerrohres (61), der den Reflexionselementen (68,69) gegenüber liegt, flach ausgebildet ist, und am flach ausgebildeten Teil zum direkten Umwandeln eines Anteils der eingestrahlten Sonnenenergie in elektrische Energie Solarzellen (73) angeordnet sind.
12. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexionselement ein Blechstreifen oder ein Kunststoff- oder Glasstreifen mit einer metallischen Beschichtung ist.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Zum Erstellen von Anlagen zum Erwärmen eines Wärmeträgers auf eine Temperatur von mehr als 80 C werden eine Vielzahl von Einrichtungen zum Auffangen und Konzentrieren der Sonnenenergie auf ein einen Wärmeträger führendes Rohr benötigt.
Jede dieser Einrichtungen ist um eine Schwenkachse schwenkbar und alle Einrichtungen werden von einem Antrieb synchron angetrieben, damit alle in jede dieser Einrichtungen einfallende Sonnenstrahlen zum Wärmeträgerrohr reflektiert werden. Im Bestreben, die Herstellungskosten derartiger Anlagen zu senken, wurde schon versucht, die Konstruktion der eingangs genannten Einrichtungen zu vereinfachen, um die Gesamtkosten zu verringern.
Inder CH-PS 597512 ist eine Anlage beschrieben, die derartige Einrichtungen zum Auffangen und Konzentrieren der Sonnenenergie invereinfachterBauweise besitzt. Bei den bekannten Einrichtungen wurde eine leichte Bauweise dadurch ermöglicht, dass diese Einrichtungen gleichzeitig an ihren beiden Enden zum Verschwenken der Spiegelflächen synchron angetrieben werden.
Der zweiseitige Antrieb gestattet einen relativ einfachen Tragrahmen für die Spiegelflächen zu verwenden, welcher Tragrahmen nicht oder nur sehr wenig auf Torsion beansprucht wird. Um den genauen Gleichlauf der Spiegelflächen aller Einrichtungen sicher zu stellen, ist aber ein relativ aufwendiger Antrieb für alle
Einrichtungen erforderlich.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die trotz einfachem Aufbau in sich selbst genügend torsionsfest ist, so dass ein normaler einseitiger
Antrieb verwendet werden kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist. den Wirkungsgrad derarti
ger Einrichtungen mit einfachen Mitteln zu verbessern.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist gekennzeichnet durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale.
Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die perspektivische Darstellung einer einfachen Anlage mit drei Ausführungsbeispielen der erfindungsgemässen Einrichtung zum Auffangen und Konzentrieren der Sonnenenergie auf ein Rohr:
Fig. 2 eine der in der Anlage nach der Fig. 1 verwendeten Einrichtungen in perspektivischer und auseinandergezogener Darstellung;
Fig. 3 einen Schnitt in der Längsrichtung durch ein Endstück der Einrichtung nach der Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV bis IV der Fig. 3 und zusätzlich in schematischer Darstellung ein Antrieb zum Schwenken der Einrichtung;
Fig. 5 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung;
Fig. 6 ein Ende der Einrichtung nach der Fig. 5 teilweise im Schnitt;
Fig. 7 ein Ende eines dritten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Einrichtung in perspektivischer Darstellung, und
Fig. 8 einen Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung.
Die Fig. 1 zeigt eine Anlage zum Erwärmen eines Wärmeträgers mittels Sonnenenergie in schaubildlicher Darstellung. Diese Anlage umfasst drei Einrichtungen 1 zum Auffangen und Konzentrieren von Sonnenenergie auf je ein Rohr 2, das von dem Wärmeträger durchströmt wird. Dieses Rohr wird nachstehend mit Wärmeträgerrohr bezeichnet. Jede der Einrichtungen 1 besitzt ausser dem Wärmeträgerrohr 2 an beiden Enden je ein Endstück 3 und 4, ein mit den Endstücken verbundenes, gewölbtes, streifenförmiges Reflexionselement in der Form eines Blechstreifens 5 und einen die beiden Endstücke 3 und 4 starr miteinander verbindenden, rohrförmigen Stabilisatorträger 6.
Die Innenfläche 7 des gewölbten Blechstreifens 5 weist eine spiegelnde Oberfläche auf und ist so gewölbt, dass er einen zylindrisch-parabolischen Spiegel bildet, dessen Brennlinie angenähert mit der Mittellinie des Wärmeträgerrohres 2 zusammenfällt. Von jedem der Endstücke 3 und 4 erstreckt sich je ein Wellenstumpf 8 nach aussen, welche Wellenstümpfe bezüglich einer Geraden 9 ausgerichtet sind, welche die Schwenkachse der Einrichtung bildet und in der Fig. 1 strichpunktiert gezeichnet ist.
Die Wellenstümpfe 8 der Einrichtungen sind in Bohrungen von zwei parallel zueinander angeordneten Balken 10 drehbar gelagert, so dass die Einrichtungen 1 um die Wellenstümpfe 8 schwenkbar sind. Die Balken 10 sind Teil eines Rahmens 11, der weiter noch zwei Träger 12 und vier Distanzhalter 13 umfasst.
Die Träger 12 sind über die Distanzhalter 13 mit den Balken 10 verbunden und halten sie auf Abstand. Durch die Verwendung der Distanzhalter 13 befinden sich die Träger 12 unterhalb der Einrichtungen 1, so dass die Träger keinen Schatten auf die benachbarten Einrichtungen 1 werfen können.
Parallel zu dem Balken 10, der sich in der Nachbarschaft der Endstücke 4 befindet, verläuft ein Verteilerrohr 14 und parallel zu dem Balken 10, der sich in der Nachbarschaft der Endstücke 3 befindet, ist ein Sammelrohr 15 angeordnet. Das Verteiler- und Sammelrohr besitzt in jedem Bereich der Einrichtungen 10 einen Anschlussnippel 16. Der Wärmeträger, z. B. Wasser oder ein hitzebeständiges Öl, wird den einzelnen Wärmeträgerrohren 2 der Einrichtungen 1 über das Verteilerrohr 14 und flexible Anschlussschläuche 17 zugeführt. Der in den Wärmeträgerrohren 2 erhitzte Wärmeträger gelangt über die Anschlussschläuche 17 und die Anschlussnippel 16 in das Sammelrohr 15. Das Sammelrohr kann beispielsweise an einen nicht dargestellten Wärmespeicher angeschlossen werden, indem die von den Einrichtungen 1 eingefangene Sonnenenergie in der Form von Wärmeenergie gespeichert wird.
Über den Einrichtungen 1 befindet sich eine durchsichtige Platte 18, vorzugsweise aus Glas, welche die Einrichtungen vor Witterungseinflüssen, wie Wind, Regen oder Schnee, schützt.
Die Platte 18 wird über Stützelemente 19, die ihrerseits an den Distanzhaltern 13 befestigt sind, durch den Rahmen 11 getragen.
Falls die Anlage mit den Einrichtungen 1 beispielsweise in einem Treibhaus verwendet wird, so kann der Rahmen 11 an der Tragkonstruktion des Glasdaches des Treibhauses befestigt und auf die Platte 18 verzichtet werden.
Zum synchronen Verschwenken der einzelnen Einrichtungen 1 ist auf das über das Endstück 3 vorstehende Ende des Wärmeträgerrohres 2 jeder Einrichtung 1 ein Ring 20 aufgesetzt, welcher gegenüber dem Wärmeträgerrohr 2 drehbar ist. Die Ringe 20 zweier benachbarter Einrichtungen 1 sind über je eine Stange 21 starr miteinander verbunden. Eine durch einen Motor 22 angetriebene Scheibe 23 ist in dem einen Endbereich der Hintereinanderordnung der Endstücke 3 angeordnet. Die Scheibe 23 besitzt einen exzentrisch angeordneten Stift 24, der über einen Hebel 25 mit einem am Ring 20 der der Scheibe 23 benachbarten Einrichtung 1 starr befestigten Stangenstück 26 verbunden ist. Im Motor 22 ist ein Reduktionsgetriebe untergebracht, über welches die Scheibe 23 in Abhängigkeit eines von einer nicht dargestellten Vorrichtung erzeugten Steuersignales angetrieben wird.
Die Bewegung der Scheibe 23 wird über den Stift 24 auf den Hebel 25 und von diesem auf das Stangenstück 26 und den Ring 20 der Einrichtung 1 übertragen. Die alle Ringe 20 der übrigen Einrichtungen 1 jeweilen mit dem vorangehenden über die Stangen 21 verbunden sind, werden gleichzeitig alle Einrichtungen um ihre Wellenstümpfe 8 geschwenkt. Auf diese Weise können die Einrichtungen dem Stand der Sonne nachgeführt werden, so dass die von den Spiegeln der Einrichtungen reflektierten Sonnenstrahlen immer auf die Wärmeträgerrohre 2 auftreffen.
Die Fig. 2 zeigt in perspektivischer und auseinandergezogener Darstellung eine der Einrichtungen 1 der Anlage gemäss der Fig. 1. Die beiden Endstücke 3 und 4 umfassen je zwei Teile, nämlich eine Platte 3' bzw. 4' und eine Strebe 3" bzw. 4". Im zusammengebauten Zustand sind die Streben und die Platten mittels Schrauben oder Nieten, die sich durch Löcher 27 erstrekken, fest miteinander verbunden.
Ein Randbereich jeder Platte 3', 4' weist wenigstens angenähert eine parabolische Form auf. Von dem genannten Randbereich aus erstrecken sich Lappen 28 nach aussen, die zum Hindurchschieben durch Schlitze 29 in dem Blechstreifen 5 bestimmt sind. Nach dem Einschieben der Lappen 28 in die Schlitze 29 werden die über die Rückseite des Blechstreifens 5 vorstehenden Teile der Lappen um ihre Längsachse verdreht, so dass der Blechstreifen 5 fest am genannten Randbereich der Lappen 3' bzw. 4' anliegt und eine Wölbung annimmt, so dass die spiegelnde Oberfläche des Blechstreifens 5 einen zylindrischparabolischen Spiegel bildet.
In den Platten 3' und 4' sowie in den Streben 3" und 4" sind erste Bohrungen 30 vorhanden, die nach dem Zusammenbau der Platten mit den Streben bezüglich einander ausgerichtet sind und durch welche Bohrungen sich dann die Enden des Wärmeträgerrohres 2 erstrecken. In jeder Strebe 3" und 4" ist je eine zweite Bohrung 31 vorgesehen, in welche die Enden des Stabilisatorträgers 6 eingesetzt sind. Die Streben 3" und 4" sind starr, d. h.
drehfest mit dem Stabilisatorträger 6 verbunden. In den einander gegenüberliegenden Seiten der Streben 3" und 4" ist je eine quer verlaufende Nut 32 eingelassen, in welche im zusammengebauten Zustand ein Randteil des Blechstreifens 5 hineinragt, wie dies aus der Fig. 3 ersichtlich ist.
Die Längsränder 33 des Blechstreifens sind zum Vergrössern der Steifigkeit U-förmig umgebogen und zwischen den beiden
Platten 3' und 4' kann eine Zwischenplatte 34 zur besseren
Formhaltigkeit vorgesehen sein. Diese Zwischenplatte ist nur in der Fig. 2 dargestelt. Im Bereich der Zwischenplatte 34 kann ein
Stützelement 35 am Stabilisatorträger 6 befestigt sein.
Das Wärmeträgerrohr 2 kann in den Bohrungen 30 der beiden
Platten 3' bzw. 4' drehbar gelagert und/oder nur mit einer der
Platten starr verbunden sein. Im letzteren Fall ist das Wärmeträ gerrohr 2 zum Ermöglichen der temperaturbedingten Ausdehnung verschiebbar in der anderen Platte gelagert.
In der Fig. 4, die einen Schnitt entlang der Linie IV bis IV der Fig. 3 zeigt, ist nebst einem Teil der Einrichtung 1 der Antriebsmechanismus schematisch dargestellt. Über den Hebel 25, ein Gelenk 36, das Stangenstück 26, den Ring 20 und das Wärmeträgerrohr 2 wird die Strebe 3" um den Wellenstumpf 8 geschwenkt, der, wie in Fig. 1 dargestellt, im Balken 10 gelagert ist. Weil die Strebe 3" über den rohrförmigen Stabilisatorträger 6 torsionsfest mit der gegenüberliegenden Strebe 4" verbunden is, wird die Schwenkbewegung auch auf die Strebe 4" übertragen. Die relativ dünnen Platten 3' und 4' geben dem Blechstreifen 5 die gewünschte, wenigstens angenähert zylindrisch-parabolische Form und übertragen die Schwenkbewegung der Streben 3" und 4" auf den Blechstreifen 5.
Durch den Stabilisatorträger 6 wird die ganze Einrichtung genügend torsionsfest, so dass die Einrichtung zum Verschwenken derselben ohne weiteres nur an einem Ende angetrieben werden kann, wodurch der Antriebsmechanismus wesentlich vereinfacht wird. Die Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung und die Fig. 6 ein Ende der Einrichtung gemäss der Fig. 5 teilweise im Schnitt. Die beiden Endstücke, von denen in den Fig. 5und 6 nur je ein Endstück 37 sichtbar ist, sind im wesentlichen ähnlich geformt, wie die Platten 3' und 4' der Einrichtung gemäss der Fig. 2.
Da keine Strebe vorgesehen ist, wird die Dicke der Endstücke 37 grösser gewählt, als die Dicke der Platten 3' bzw. 4'. Das Endstück 37 besitzt ebenfalls einen Randbereich, der eine ähnliche Form wie eine Parabel hat.
Von dem genannten Randbereich erstrecken sich Lappen 38 durch Schlitze im Randgebiet des gewölbten Blechstreifens 39.
Von diesen Schlitzen ist nur ein Schlitz 40 in der Fig. 6 sichtbar. In jedem der plattenförmigen Endstücke 37 sind zwei Öffnungen 41 und 42 eingearbeitet. Durch die Öffnung 41 erstreckt sich ein Wärmeträgerrohr 42, das drehbar oder drehfest in der Öffnung 41 gehalten ist. Das Wärmeträgerrohr 43 erstreckt sich entlang der Brennlinie des durch den Blechstreifen 39 gebildeten zylindrisch-parabolischen Spiegel. In den Öffnungen 42 der Endstücke 37 sind die Enden eines rohrförmigen Stabilisatorträgers 44 eingesetzt, welche Enden starr mit den Endstücken 37 verbunden sind. Die beiden Endplatten 37 und der Stabilisatorträger 44 bilden zusammen eine starre Einheit.
Das über die eine Endplatte 37 vorstehende Ende des Wärmeträgerrohres 43 ist von einer Hülse 45 umgeben, deren eine Stirnseite, beispielsweise durch Anschweissen oder Hartlöten an das Endstück 37, starr mit diesem verbunden ist. Auf das freie Ende der Hülse 43 ist ein Schneckenrad 46 drehfest aufgesetzt.
Das Schneckenrad 46 ist im Eingriff mit einer Schnecke 47, die sich auf einer Welle 48 befindet. Die Welle 48 erstreckt sich parallel zum Endstück 37 und dient zum synchronen Verschwenken aller in einer Anlage angeordneten Einrichtungen. Die Verschwenkung der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Einrichtung erfolgt um das Wärmeträgerrohr 43. Deshalb sind im Gegensatz zur Einrichtung gemäss der Fig. 2 keine Wellenstümpfe 8 notwendig. Wenn die Einrichtung gemäss den Fig. 5 und 6 in einer Anlage gemäss der Fig. 1 verwendet wird, so erstrecken sich anstelle der Wellenstümpfe 8 die Wärmeträgerrohre durch den Balken 10. wodurch sich eine schwenkbare Lagerung der Einrichtung gemäss den Fig. 5 und 6 ergibt.
In der Fig. 7 ist ein Teil eines dritten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Einrichtung schaubildlich dargestellt. Die Endstücke. von denen nur das eine Endstück 49 sichtbar ist, sind T-förmig ausgebildet. Im mittleren Bereich des Querbalkens 50 ist eine Offnung 51 vorhanden, durch die sich ein rohrförmiger Stabilisatorträger 52 erstreckt, welcher starr mit dem Querbalken 50 verbunden ist. Im freien Endbereich des senkrecht zum Querbalken 50 stehenden Balken 53 befindet sich eine Öffnung 54, durch die sich ein Wärmeträgerrohr 55 erstreckt. Das Wärmeträgerrohr 55 kann in den Öffnungen 54 der beiden Endstücke 49 drehbar gelagert oder mit dem Balken 53 des einen Endstükkes 49 drehfest verbunden und in der Öffnung 54 des Balkens 53 des anderen Endstückes verschiebbar angeordnet sein.
Die beiden Endstücke 49, die über den Stabilisatorträger 52 drehfest miteinander verbunden sind, bilden wiederum eine starre Einheit.
In den Endbereichen des Querbalkens 50 jedes Endstückes ist je eine Öffnung 56 zur Aufnahme der Enden von Haltestangen 57 vorhanden. Die Haltestangen 57 erstrecken sich parallel zum Stabilisatorträger 52 von dem einen Endstück 49 zum anderen Endstück. Die Haltestangen 57 besitzen je eine Längsnut 58, die sich über die ganze Länge der Haltestangen 57 erstreckt. Die Tiefe der Längsnut 58 ist wenigstens so gross wie der Radius der Haltestangen 57. In die Längsnuten 58 sind Teile der Längsränder eines Blechstreifens 59 eingepresst.
Der Abstand zwischen den beiden Haltestangen 57 und die
Breite des Blechstreifens 59 sind so aufeinander abgestimmt, dass, wenn die beiden Haltestangen 57 um ihre Längsachsen in eine bestimmte Stellung gedreht werden, dass dann die spiegelnde innere Oberfläche des Blechstreifens 59 wenigstens angenähert einen zylindrisch-parabolischen Spiegel bildet. In der genannten bestimmten Stellung werden die Haltestangen 57 mittels Schrauben 60, Stiften oder durch Verstemmen fixiert.
Die Einrichtung gemäss der Fig. 7 wird um den Stabilisatorträger 52 verschwenkt, wobei die über die Endstücke 49 vorstehenden Teile des Stabilisatorträgers 52 als Lagerzapfen dienen, die beispielsweise im Balken 10 der Anlage gemäss der Fig. 1 gelagert werden können. Der Antrieb zum Verschwenken der Einrichtung gemäss der Fig. 7 kann auf die gleiche Art, wie dies beim Beispiel gemäss der Fig. 4 dargestellt oder wie dies beim Beispiel gemäss der Fig. 6 gezeigt ist, erfolgen. Im letzteren Fall wird das Schwenkrad auf das Ende des Stabilisatorträgers 52 aufgesetzt.
Anstelle der T-förmigen Endstücke 49 können auch dreieckförmige Platten verwendet werden.
Die Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung. Zwischen zwei plattenförmigen Endstücken 60, von denen nur eines sichtbar ist, erstrecken sich ein Wärmeträgerrohr 61, ein rohrförmiger Stabilisatorträger 62 und zwei Haltestangen 63 und 64. Die Haltestangen 63 und 64 weisen je eine Längsnut 65 auf. Der Stabilisatorträger 62 ist starr mit den Endstücken 60 verbunden und an gegenüberliegenden Stellen des Stabilisatorträgers 62 sind U-Profile 66 befestigt, die je eine Längsnut 67 begrenzen. Im Gegensatz zum Stabilisatorträger 62, der über die beiden Endstücke 60 hinausragt, erstrecken sich die U-Profile 66 nur zwischen den beiden Endstücken 60.
In die Längsnut 65 der Haltestange 63 und in die Längsnut 67 des einen U-Profiles 67 des Stabilisatorträgers 62 sind die Längsrandteile eines ersten Blechstreifens 68 eingepresst. Die Haltestange 63 ist mit Hilfe von mit Bezug auf die Fig. 7 beschriebenen Mitteln in einer solchen Stellung fixiert, dass die spiegelnde' Innenfläche des ersten Blechstreifens 68 einen halben zylindrisch-parabolischen Spiegel bildet. In die Längsnut 65 der Haltestange 64 und in die Längsnut 67 des anderen U-Profils 67 des Stabilisatorträgers 62 sind die Längsrandteileeines zweiten Blechstreifens 69 eingepresst. Die Haltestange 64 ist in einer solchen Stellung fixiert, dass die spiegelnde Innenfläche des Blechstreifens 69 einen halben zylindrisch-parabolischen Spiegel bildet.
Die Brennlinien der beiden genannten Halbspiegel sind in der Fig. 8 durch die Punkte 70 und 71 angedeutet. Bezogen auf die Fig. 8 befindet sich das Wärmeträgerrohr 61 unterhalb der beiden Brennlinien und die den Halbspiegeln zugewendete Seite des Wärmeträgerrohres 61 ist abgeflacht.
Auf dem abgeflachten Teil 72 des Wärmeträgerrohres 61 sind Solarzellen 73 angeordnet die einen Anteil der eingestrahlten Sonnenenergie direkt in elektrische Energie umwandeln. Mit dem restlichen Anteil der eingestrahlten Sonnenenergie wird der durch das Wärmeträgerrohr 61 fliessende Wärmeträger erwärmt, welcher Wärmeträger gleichzeitig die Solarzellen kühlt. d. h. auf einer Temperatur hält. bei welcher die Solarzellen noch befriedigend arbeiten.
In der Fig. 8 sind die Randstrahlen. des in die Halbspiegel einfallenden Strahlenbündels durch Pfeile 74 und die reflektierenden Randstrahlen durch Pfeile 75 dargestellt.
Durch die Verwendung von zwei Halbspiegeln. deren Brennlinien einen Abstand zueinander aufweisen, wird erreicht, dass die gesamte aktive Oberfläche der Solarzellen in jeder Stellung der Einrichtung wenigstens vollständig durch die von einem der beiden Hohlspiegel reflektierten Strahlen bestrahlt werden.
Wenn die zu einer Anlage gemäss der Fig. 1 vereinigten Einrichtungen gegenüber ihrer Mittelstellung verschwenkt werden, so wird je nach Abstand zwischen den einzelnen Einrichtungen die Spiegelfläche der einen benachbarten Einrichtung durch die andere Einrichtung beschattet. Dies hätte bei Verwendung eines einzigen Spiegels oder von zwei Spiegeln mit sich deckenden Brennlinien zur Folge, dass ein entsprechender Oberflächenteil der Solarzellen 73 nicht bestrahlt würde. Die nur teilweise der Strahlung ausgesetzten Solarzellen würden dadurch beschädigt.
Um dies zu vermeiden, sind, wie oben beschrieben, zwei Halbspiegel vorgesehen, deren Brennlinien 70 und 71 einen Abstand gegenüber einander aufweisen. Dadurch ist sichergestellt, dass die gesamte Oberfläche der Solarzellen 73 bestrahlt wird, auch dann, wenn der eine oder der andere Halbspiegel teilweise beschattet ist.
Derjenige Teil des Wärmeträgerrohres 61, welcher nicht der von den Spiegeln reflektierten Strahlung ausgesetzt oder nicht mit Solarzellen 73 belegt ist, ist mit einer Wärmeisolierschicht 76 bedeckt. Durch diese Wärmeisolierschicht wird die sekundäre Wärmestrahlung vom Wärmeträgerrohr 61 zurück in die Umgebung reduziert, wodurch sich der Wirkungsgrad der Einrichtung erhöht. Eine solche Einrichtung eignet sich zum Erhitzen des Wärmeträgers auf eine Temperatur bis zu 300"C.
Bei der Einrichtung gemäss der Fig. 8 ist das Wärmeträgerrohr mit einem seiner Endstücke 60 drehfest verbunden, so dass in jeder beliebigen Stellung der Einrichtung die eingefangenen Sonnenstrahlen auf den abgeflachten Teil 72 des Wärmeträgerrohres oder auf die aktive Oberfläche der Solarzellen 73 auftrifft.
Alle oben beschriebenen Einrichtungen zum Auffangen und Konzentrieren der Sonnenenergie auf die Wärmeträgerrohre weisen eine verblüffend einfache und leichte Konstruktion auf, und können trotzdem ohne weiteres zum Verschwenken derselben nur einseitig angetrieben werden.
Um die Lücke zwischen zwei benachbarten Einrichtungen abzudecken, wenn sich die Einrichtungen in ihrer Mittelstellung befinden, kann ein sich längs der einen Längskante der Blechstreifen erstreckenden, nicht dargestellten Streifen aus einem durchsichtigen Material vorgesehen sein, der die genannte Lücke in der Mittelstellung abdeckt.
Anstelle des oben beschriebenen Reflexionselementes aus einem Blechstreifen 5,39,59 bzw. 68,69 kann auch ein Kunststoffstreifen, dessen Innenseite mit einem spiegelnden Metallbelag versehen ist, verwendet werden. Auch eine dünne begrenzt biegbare Glasplatte, die mit einer spiegelnden Metallschicht versehen ist, kann als Reflexionselement verwendet werden.
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PATENT CLAIMS
1. A device for collecting and concentrating the solar energy on a tube (2) for guiding a heat transfer medium, with at least one strip-shaped reflection element (5) which is curved transversely to its longitudinal direction, the inside of which has a reflecting surface, and with end pieces arranged on each narrow side of the reflection element (3, 4) for holding the reflection element and the heat transfer tube, which extends approximately along the focal line of the at least approximately cylindrical-parabolic mirror formed by the reflection element, characterized in that the end pieces (3, 4) via a tubular stabilizer support (6 ) are connected to one another in a rotationally fixed manner, and that the stabilizer support (6) extends parallel to the heat transfer tube and in a plane which passes through the center line of the heat transfer tube (2)
and the center line between the two longitudinal edges of the reflector element (5) is determined.
2. Device according to claim 1, characterized in that the reflection element (5) between the heat transfer tube (2) and the stabilizer support (6) is arranged.
3. Device according to claim 1, characterized in that the stabilizer support (44) between the heat transfer tube (43) and the reflection element (39) is arranged.
4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the longitudinal axis of the stabilizer support is the pivot axis of the device.
5. Device according to claim 2, characterized in that the pivot axis (9) of the device between the heat transfer tube (2) and the reflection element (5) is arranged.
6. Device according to one of claims 3, 4 or 5, characterized in that one end of the heat transfer tube (2) is rigidly connected to one end piece (3), that the other end of the heat transfer tube is slidably mounted in the other end piece (4) that a rotatable ring (20) is placed on one (3) of the end pieces (3, 4) protruding end of the heat transfer tube, and that at two opposite points of the ring a radially outwardly extending rod (21) for pivoting the device about its pivot axis is present (Fig. 1).
7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each of the end pieces as a perpendicular to the heat transfer tube (2) extending plate (3 ', 4') is formed, that the plates one of the bend of the Refle xionselementes (5) corresponding Shaped edge region have that several lobes (28) extend radially outwards from said edge region through slots (29) in the reflection element (5), and that the ends of the lobes projecting beyond the reflection element are rotated about their longitudinal axis in order to hold the reflection element (Fig. 2).
Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the end pieces (49) are T-shaped, that the ends of the stabilizer bar (52) extend through the central region of the crossbar (50) of the T-shaped end pieces (49) extend that the protruding parts of the
Stabilizer carrier are formed as pivot axes for the device that the heat transfer tube (55) through the free
End of the bar (53) perpendicular to the crossbar extends that an opening (56) is provided in the free end areas of the crossbar (50), that a holding rod (57) with a radially extending longitudinal groove ( 58) extends that the edge areas are inserted along the long sides of the reflection element (59) in the aforementioned longitudinal grooves,
and that the Haltestan gene (57) are rigidly held in said openings, so that the reflection element (59) remains in the curved position (Fig. 7).
9. Device according to claim 1, characterized in that the plate-shaped end pieces (60) have recesses, that a holding rod (63, 64) is held in each case with two opposite recesses with a radially extending longitudinal groove (65), that the stabilizer carrier ( 62) has two longitudinal grooves (67) arranged at opposite points, that the edge areas along the long sides of the first reflection element (68) are inserted in the longitudinal groove of the one holding rod (63) and the adjacent longitudinal groove of the stabilizer support (62), that the Edge areas of a second strip-shaped reflection element (69) are inserted into the longitudinal groove of the other holding rod (64) and into the longitudinal groove of the stabilizer support (62) adjacent to the other holding rod, such that the holding rods (63, 64)
are set and fastened in the end pieces (60) in such a way that the two reflection elements (68, 69) form at least approximately a cylindrical parabolic mirror so that the focal lines (70, 71) of the two mirrors are at a distance from one another and viewed from the mirrors run parallel to each other behind the heat transfer tube (61) and to the heat transfer tube (Fig. 8).
10. The device according to claim 9, characterized in that the one end of the heat transfer tube (61) is rigidly connected to the one end piece (60), that surface part of the heat transfer tube on which no sun rays reflected by the mirrors can strike, with a heat insulating layer (76) is covered.
11. The device according to claim 10, characterized in that that part (72) of the heat transfer tube (61), which is opposite the reflection elements (68,69), is flat, and on the flat part for direct conversion of a portion of the incident solar energy in electrical energy solar cells (73) are arranged.
12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reflection element is a sheet metal strip or a plastic or glass strip with a metallic coating.
The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
A large number of devices for collecting and concentrating the solar energy on a pipe carrying a heat transfer medium are required to create systems for heating a heat transfer medium to a temperature of more than 80 ° C.
Each of these devices can be pivoted about a pivot axis and all devices are driven synchronously by a drive so that all sun rays incident in each of these devices are reflected to the heat transfer tube. In an effort to reduce the manufacturing costs of such systems, attempts have already been made to simplify the construction of the facilities mentioned at the outset in order to reduce the overall costs.
CH-PS 597512 describes a plant which has such devices for collecting and concentrating solar energy in a simplified construction. In the known devices, a light construction was made possible by the fact that these devices are driven synchronously at their two ends for pivoting the mirror surfaces.
The two-sided drive allows a relatively simple support frame to be used for the mirror surfaces, which support frame is not or only very slightly subjected to torsion. In order to ensure the exact synchronization of the mirror surfaces of all facilities, however, is a relatively complex drive for everyone
Facilities required.
It is an object of the invention to provide a device of the type mentioned which, despite its simple construction, is sufficiently torsion-resistant in itself, so that a normal one-sided one
Drive can be used.
Another object of the invention is. the efficiency
ger facilities to improve with simple means.
The inventive device is characterized by the features stated in the characterizing part of patent claim 1.
The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings, for example. Show it:
1 is a perspective view of a simple system with three exemplary embodiments of the device according to the invention for collecting and concentrating solar energy on a tube:
FIG. 2 shows one of the devices used in the system according to FIG. 1 in a perspective and exploded view;
3 shows a section in the longitudinal direction through an end piece of the device according to FIG. 2;
4 shows a section along the line IV to IV of FIG. 3 and, in addition, a schematic representation of a drive for pivoting the device;
5 shows a cross section through a second exemplary embodiment of the device according to the invention;
6 shows an end of the device according to FIG. 5, partly in section;
7 shows an end of a third exemplary embodiment of the device according to the invention in a perspective view, and
Fig. 8 shows a cross section through a fourth embodiment of the inventive device.
1 shows a plant for heating a heat carrier by means of solar energy in a diagrammatic representation. This system comprises three devices 1 for collecting and concentrating solar energy on a tube 2, through which the heat transfer medium flows. This tube is referred to below as the heat transfer tube. In addition to the heat transfer tube 2, each of the devices 1 has an end piece 3 and 4 at both ends, a curved, strip-shaped reflection element connected to the end pieces in the form of a sheet-metal strip 5 and a tubular stabilizer support 6 rigidly connecting the two end pieces 3 and 4 .
The inner surface 7 of the curved sheet metal strip 5 has a reflecting surface and is curved so that it forms a cylindrical-parabolic mirror, the focal line of which coincides approximately with the center line of the heat transfer tube 2. From each of the end pieces 3 and 4, a stub shaft 8 extends outwards, which stub shafts are aligned with respect to a straight line 9, which forms the pivot axis of the device and is shown in broken lines in FIG. 1.
The stub shafts 8 of the devices are rotatably supported in bores of two beams 10 arranged parallel to one another, so that the devices 1 can be pivoted about the stub shafts 8. The bars 10 are part of a frame 11, which further comprises two supports 12 and four spacers 13.
The carriers 12 are connected to the beams 10 via the spacers 13 and keep them at a distance. By using the spacers 13, the carriers 12 are located below the devices 1, so that the carriers cannot cast a shadow on the neighboring devices 1.
A distributor pipe 14 runs parallel to the beam 10, which is in the vicinity of the end pieces 4, and a collecting pipe 15 is arranged parallel to the beam 10, which is in the vicinity of the end pieces 3. The distributor and header pipe has a connection nipple 16 in each area of the devices 10. The heat transfer medium, e.g. B. water or a heat-resistant oil, the individual heat transfer tubes 2 of the devices 1 via the distributor pipe 14 and flexible connection hoses 17 is supplied. The heat transfer medium heated in the heat transfer tubes 2 reaches the collecting tube 15 via the connecting hoses 17 and the connecting nipples 16. The collecting tube can, for example, be connected to a heat accumulator, not shown, by storing the solar energy captured by the devices 1 in the form of thermal energy.
Above the devices 1 there is a transparent plate 18, preferably made of glass, which protects the devices from weather influences, such as wind, rain or snow.
The plate 18 is carried by the frame 11 via support elements 19, which in turn are attached to the spacers 13.
If the system with the devices 1 is used, for example, in a greenhouse, the frame 11 can be attached to the supporting structure of the glass roof of the greenhouse and the plate 18 can be dispensed with.
For the synchronous pivoting of the individual devices 1, a ring 20 is placed on the end of the heat transfer tube 2 protruding beyond the end piece 3, which ring 20 is rotatable relative to the heat transfer tube 2. The rings 20 of two adjacent devices 1 are rigidly connected to each other via a rod 21. A disk 23 driven by a motor 22 is arranged in one end region of the end pieces 3 arranged one behind the other. The disk 23 has an eccentrically arranged pin 24 which is connected via a lever 25 to a rod piece 26 rigidly attached to the ring 20 of the device 1 adjacent to the disk 23. A reduction gearbox is accommodated in the motor 22, via which the disk 23 is driven as a function of a control signal generated by a device (not shown).
The movement of the disk 23 is transmitted via the pin 24 to the lever 25 and from there to the rod piece 26 and the ring 20 of the device 1. All the rings 20 of the other devices 1 are each connected to the previous one via the rods 21, all devices are pivoted about their stub shafts 8 at the same time. In this way, the devices can track the position of the sun, so that the sun rays reflected by the mirrors of the devices always strike the heat transfer tubes 2.
FIG. 2 shows a perspective and exploded view of one of the devices 1 of the system according to FIG. 1. The two end pieces 3 and 4 each comprise two parts, namely a plate 3 'or 4' and a strut 3 "or 4 ". In the assembled state, the struts and the plates are firmly connected to one another by means of screws or rivets which extend through holes 27.
An edge region of each plate 3 ', 4' has at least approximately a parabolic shape. Flaps 28 extend outward from the edge region mentioned and are intended for being pushed through slots 29 in the sheet metal strip 5. After the tabs 28 have been inserted into the slots 29, the parts of the tabs projecting beyond the rear side of the sheet metal strip 5 are rotated about their longitudinal axis, so that the sheet metal strip 5 lies firmly against the edge region of the tabs 3 'or 4' and assumes a curvature, so that the reflective surface of the metal strip 5 forms a cylindrical parabolic mirror.
In the plates 3 'and 4' and in the struts 3 "and 4" there are first bores 30 which, after the plates have been assembled, are aligned with one another and through which bores the ends of the heat transfer tube 2 then extend. A second bore 31 is provided in each strut 3 ″ and 4 ″, into which the ends of the stabilizer support 6 are inserted. The struts 3 "and 4" are rigid, i. H.
non-rotatably connected to the stabilizer bar 6. In the mutually opposite sides of the struts 3 "and 4" there is a transverse groove 32, into which an edge part of the sheet metal strip 5 projects in the assembled state, as can be seen from FIG. 3.
The longitudinal edges 33 of the sheet metal strip are bent in a U-shape to increase the rigidity and between the two
Plates 3 'and 4' can have an intermediate plate 34 for better
Shape retention should be provided. This intermediate plate is only shown in FIG. 2. A can be in the area of the intermediate plate 34
Support member 35 to be attached to the stabilizer bar 6.
The heat transfer tube 2 can in the bores 30 of the two
Plates 3 'or 4' rotatably mounted and / or only with one of the
Plates must be rigidly connected. In the latter case, the Wärmeträ gerrohr 2 is slidably mounted in the other plate to enable the temperature-related expansion.
4, which shows a section along the line IV to IV of FIG. 3, along with a part of the device 1, the drive mechanism is shown schematically. Via the lever 25, a joint 36, the rod piece 26, the ring 20 and the heat transfer tube 2, the strut 3 "is pivoted about the stub shaft 8, which, as shown in FIG. 1, is mounted in the beam 10. Because the strut 3 "Torsionally connected to the opposite strut 4" via the tubular stabilizer support 6, the pivoting movement is also transmitted to the strut 4 ". The relatively thin plates 3 'and 4' give the sheet metal strip 5 the desired, at least approximately cylindrical, parabolic shape and transmit the pivoting movement of the struts 3 "and 4" to the sheet metal strip 5.
Due to the stabilizer support 6, the entire device is sufficiently torsion-resistant, so that the device for pivoting the same can easily be driven only at one end, which considerably simplifies the drive mechanism. FIG. 5 shows a cross section through a second exemplary embodiment of the device according to the invention and FIG. 6 shows an end of the device according to FIG. 5, partly in section. The two end pieces, of which only one end piece 37 is visible in FIGS. 5 and 6, are essentially shaped similarly to the plates 3 'and 4' of the device according to FIG. 2.
Since no strut is provided, the thickness of the end pieces 37 is chosen to be greater than the thickness of the plates 3 'or 4'. The end piece 37 also has an edge region which has a shape similar to a parabola.
Tabs 38 extend from said edge region through slots in the edge region of the curved sheet metal strip 39.
Of these slots, only one slot 40 is visible in FIG. 6. Two openings 41 and 42 are machined in each of the plate-shaped end pieces 37. A heat transfer tube 42 extends through the opening 41 and is held rotatably or non-rotatably in the opening 41. The heat transfer tube 43 extends along the focal line of the cylindrical-parabolic mirror formed by the sheet-metal strip 39. In the openings 42 of the end pieces 37, the ends of a tubular stabilizer support 44 are inserted, which ends are rigidly connected to the end pieces 37. The two end plates 37 and the stabilizer support 44 together form a rigid unit.
The end of the heat transfer tube 43 protruding over the one end plate 37 is surrounded by a sleeve 45, one end face of which is rigidly connected to the end piece 37, for example by welding or brazing. A worm wheel 46 is non-rotatably placed on the free end of the sleeve 43.
The worm wheel 46 is in engagement with a worm 47, which is located on a shaft 48. The shaft 48 extends parallel to the end piece 37 and serves for the synchronous pivoting of all devices arranged in a system. The device shown in FIGS. 5 and 6 is pivoted about the heat transfer tube 43. Therefore, in contrast to the device according to FIG. 2, no shaft stubs 8 are necessary. If the device according to FIGS. 5 and 6 is used in a system according to FIG. 1, instead of the stub shafts 8, the heat transfer tubes extend through the beam 10. This results in a pivotable mounting of the device according to FIGS. 5 and 6 .
7 shows part of a third exemplary embodiment of the device according to the invention. The end pieces. of which only one end piece 49 is visible, are T-shaped. In the central region of the crossbar 50 there is an opening 51 through which a tubular stabilizer support 52 extends, which is rigidly connected to the crossbar 50. In the free end area of the bar 53 which is perpendicular to the cross bar 50 there is an opening 54 through which a heat transfer tube 55 extends. The heat transfer tube 55 can be rotatably mounted in the openings 54 of the two end pieces 49 or connected in a rotationally fixed manner to the beam 53 of one end piece 49 and can be arranged displaceably in the opening 54 of the beam 53 of the other end piece.
The two end pieces 49, which are connected to one another in a rotationally fixed manner via the stabilizer support 52, in turn form a rigid unit.
In the end regions of the crossbar 50 of each end piece there is an opening 56 for receiving the ends of support rods 57. The support rods 57 extend parallel to the stabilizer support 52 from one end piece 49 to the other end piece. The support rods 57 each have a longitudinal groove 58 which extends over the entire length of the support rods 57. The depth of the longitudinal groove 58 is at least as large as the radius of the holding rods 57. Parts of the longitudinal edges of a sheet metal strip 59 are pressed into the longitudinal grooves 58.
The distance between the two support rods 57 and
The width of the sheet metal strip 59 is coordinated with one another such that when the two support rods 57 are rotated about their longitudinal axes into a specific position, the reflecting inner surface of the sheet metal strip 59 then at least approximately forms a cylindrical parabolic mirror. In the specified position mentioned, the support rods 57 are fixed by means of screws 60, pins or by caulking.
7 is pivoted about the stabilizer support 52, the parts of the stabilizer support 52 projecting beyond the end pieces 49 serving as bearing journals, which can be stored, for example, in the beam 10 of the system according to FIG. 1. The drive for pivoting the device according to FIG. 7 can take place in the same way as shown in the example according to FIG. 4 or as shown in the example according to FIG. 6. In the latter case, the swivel wheel is placed on the end of the stabilizer support 52.
Instead of the T-shaped end pieces 49, triangular plates can also be used.
8 shows a cross section through a fourth exemplary embodiment of the device according to the invention. Between two plate-shaped end pieces 60, of which only one is visible, a heat transfer tube 61, a tubular stabilizer support 62 and two support rods 63 and 64 extend. The support rods 63 and 64 each have a longitudinal groove 65. The stabilizer bar 62 is rigidly connected to the end pieces 60 and U profiles 66 are fastened at opposite points of the stabilizer bar 62, each of which delimits a longitudinal groove 67. In contrast to the stabilizer support 62, which projects beyond the two end pieces 60, the U-profiles 66 only extend between the two end pieces 60.
The longitudinal edge parts of a first sheet metal strip 68 are pressed into the longitudinal groove 65 of the holding rod 63 and into the longitudinal groove 67 of the one U-profile 67 of the stabilizer support 62. The holding rod 63 is fixed in such a position by means described with reference to FIG. 7 that the reflecting inner surface of the first sheet metal strip 68 forms a half cylindrical-parabolic mirror. The longitudinal edge parts of a second sheet metal strip 69 are pressed into the longitudinal groove 65 of the holding rod 64 and into the longitudinal groove 67 of the other U-profile 67 of the stabilizer support 62. The holding rod 64 is fixed in such a position that the reflecting inner surface of the sheet metal strip 69 forms a half cylindrical-parabolic mirror.
The focal lines of the two half mirrors mentioned are indicated in FIG. 8 by points 70 and 71. 8, the heat transfer tube 61 is located below the two focal lines and the side of the heat transfer tube 61 facing the half mirror is flattened.
Solar cells 73 are arranged on the flattened part 72 of the heat transfer tube 61 and convert a portion of the incident solar energy directly into electrical energy. With the remaining portion of the incident solar energy, the heat carrier flowing through the heat carrier tube 61 is heated, which heat carrier cools the solar cells at the same time. d. H. keeps at a temperature. where the solar cells are still working satisfactorily.
8 are the marginal rays. of the beam incident in the half mirror is represented by arrows 74 and the reflecting marginal rays by arrows 75.
By using two half mirrors. whose focal lines are at a distance from one another, it is achieved that the entire active surface of the solar cells in any position of the device is at least completely irradiated by the rays reflected by one of the two concave mirrors.
If the devices combined to form a system according to FIG. 1 are pivoted relative to their central position, then depending on the distance between the individual devices, the mirror surface of one neighboring device is shaded by the other device. If a single mirror or two mirrors with overlapping focal lines were used, this would have the consequence that a corresponding surface part of the solar cells 73 would not be irradiated. This would damage the solar cells, which are only partially exposed to radiation.
To avoid this, two half mirrors are provided, as described above, whose focal lines 70 and 71 are spaced apart from one another. This ensures that the entire surface of the solar cells 73 is irradiated, even if one or the other half mirror is partially shaded.
That part of the heat transfer tube 61 which is not exposed to the radiation reflected by the mirrors or is not covered with solar cells 73 is covered with a heat insulation layer 76. This heat insulating layer reduces the secondary heat radiation from the heat transfer tube 61 back into the environment, which increases the efficiency of the device. Such a device is suitable for heating the heat transfer medium to a temperature of up to 300 ° C.
In the device according to FIG. 8, the heat transfer tube is connected in a rotationally fixed manner to one of its end pieces 60, so that in any position of the device the captured sun rays impinge on the flattened part 72 of the heat transfer tube or on the active surface of the solar cells 73.
All of the above-described devices for collecting and concentrating the solar energy on the heat transfer tubes have an amazingly simple and light construction, and can nevertheless be easily driven on one side only for pivoting them.
In order to cover the gap between two adjacent devices when the devices are in their central position, a strip (not shown) of a transparent material which extends along the one longitudinal edge of the sheet metal strips and which covers the mentioned gap in the central position can be provided.
Instead of the reflection element described above from a sheet metal strip 5, 39, 59 or 68, 69, a plastic strip, the inside of which is provided with a reflective metal coating, can also be used. A thin glass plate with limited flexibility, which is provided with a reflective metal layer, can also be used as a reflection element.