CH706465A1 - Trough collector with a concentrator. - Google Patents

Trough collector with a concentrator. Download PDF

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CH706465A1
CH706465A1 CH00604/12A CH6042012A CH706465A1 CH 706465 A1 CH706465 A1 CH 706465A1 CH 00604/12 A CH00604/12 A CH 00604/12A CH 6042012 A CH6042012 A CH 6042012A CH 706465 A1 CH706465 A1 CH 706465A1
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trough collector
concentrators
concentrator
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CH00604/12A
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Gianluca Ambrosetti
Andrea Pedretti
Sergio Granzella
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Airlight Energy Ip Sa
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rinnenkollektor (50) mit einem Primärkonzentrator (52), der Sonnenstrahlung in einen Brennlinienbereich konzentriert, mit einer Anordnung für Sekundärkonzentration der vom Primärkonzentrator (52) reflektierten Sonnenstrahlen, welche diese weiter in Brennpunktbereiche konzentriert. Die Anordnung für Sekundärkonzentration besitzt mehrere Reihen von Sekundärkonzentratoren (40), die in einer Reihe gleiche Ausrichtung, aber von Reihe zu Reihe unterschiedliche Ausrichtung aufweisen. Weiter sind Mittel vorgesehen, um eine der Reihen in Betriebsposition, die anderen Reihen in einer Ruheposition zu halten. Damit kann jeder der Reihen ein Bereich des Skew-Angles zugeordnet werden und bei dessen Änderung eine andere Reihe in Betriebsposition gebracht werden.The invention relates to a trough collector (50) having a primary concentrator (52) which concentrates solar radiation into a focal line region, with an arrangement for secondary concentration of the sun's rays reflected from the primary concentrator (52), which further concentrates them into focal regions. The secondary concentration arrangement has multiple rows of secondary concentrators (40) which have the same orientation in one row but different orientation from row to row. Further, means are provided to hold one of the rows in the operating position, the other rows in a rest position. In this way, each of the rows can be allocated one area of the skew angle and, when it is changed, another row can be brought into the operating position.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sonnenkollektor mit einer Konzentratoranordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. The present invention relates to a solar collector with a concentrator arrangement according to the preamble of claim 1.

[0002] Rinnenkollektoren finden u.a. in Sonnenkraftwerken Anwendung, wobei Anordnungen für die Sekundärkonzentration für solche Rinnenkollektoren vermehrt vorgeschlagen worden sind. Trough collectors find u.a. in solar power plants application, wherein arrangements for the secondary concentration for such trough collectors have been increasingly proposed.

[0003] Bis heute ist es wegen der noch nicht überwundenen Nachteile der Fotovoltaik nicht gelungen, Solarstrom in Anwendung dieser Technologie in annähernd kostendeckender Art zu erzeugen. Solarthermische Kraftwerke hingegen produzieren schon seit einiger Zeit Strom im industriellen Massstab zu Preisen, die – gegenüber der Fotovoltaik – nahe an den heute üblichen kommerziellen Preisen für in herkömmlicher Art erzeugten Strom liegen. To date, it has not been able to produce solar power in application of this technology in approximately cost-covering nature because of the not yet overcome disadvantages of photovoltaics. Solar thermal power plants, on the other hand, have been producing electricity on an industrial scale for some time now at prices which, compared to photovoltaics, are close to the current commercial prices for conventionally generated electricity.

[0004] In Solarthermischen Kraftwerken wird die Strahlung der Sonne durch Kollektoren mit Hilfe des Konzentrators gespiegelt und gezielt auf einen Ort fokussiert, in welchem dadurch hohe Temperaturen (oder hohe Lichtdichte) entstehen. Die konzentrierte Wärme kann abgeführt und zum Betrieb von thermischen Kraftmaschinen wie Turbinen verwendet werden, die wiederum die Strom erzeugenden Generatoren antreiben. In solar thermal power plants, the radiation of the sun is mirrored by collectors using the concentrator and focused specifically focused on a place in which thereby high temperatures (or high light density) arise. The concentrated heat can be dissipated and used to operate thermal engines such as turbines, which in turn drive the generating generators.

[0005] Heute sind drei Grundformen von solarthermischen Kraftwerken im Einsatz: Dish-Sterling-Systeme, Solarturmkraftwerkssysteme und Parabolrinnensysteme. Today, three basic forms of solar thermal power plants are in use: Dish Sterling systems, solar tower power plant systems and parabolic trough systems.

[0006] Die Dish-Sterling-Systeme als kleine Einheiten im Bereich von bis zu 50 kW pro Modul haben sich nicht generell durchgesetzt. The Dish Sterling systems as small units in the range of up to 50 kW per module have not generally prevailed.

[0007] Solarturmkraftwerksysteme besitzen einen zentralen, erhöht (auf dem «Turm») montierten Absorber für das durch hunderte bis tausende von einzelnen Spiegeln mit zu ihm gespiegelte Sonnenlicht, womit die Strahlungsenergie der Sonne über die vielen Spiegel bzw. Konzentratoren im Absorber konzentriert und so Temperaturen bis zu 1300° C erreicht werden sollen, was für den Wirkungsgrad der nachgeschalteten thermischen Maschinen (in der Regel ein Dampf- oder Fluidturbinenkraftwerk zur Stromerzeugung) günstig ist. Die Anlage «Solar two» in Kalifornien besitzt eine Leistung von mehreren MW. Die Anlage PS20 in Spanien besitzt eine Leistung von 20 MW. Solar tower power plant systems have a central, increased (on the "tower") mounted absorber for hundreds to thousands of individual mirrors with mirrored to him sunlight, so the radiation energy of the sun over the many mirrors or concentrators concentrated in the absorber and so Temperatures up to 1300 ° C to be achieved, which is favorable for the efficiency of the downstream thermal machines (usually a steam or fluid turbine power plant for power generation). California Solar has a capacity of several MW. The PS20 plant in Spain has an output of 20 MW.

[0008] Solarturmkraftwerke haben (trotz der vorteilhaft erreichbaren hohen Temperaturen) bis heute ebenfalls keine grössere Verbreitung gefunden. Solar tower power plants (in spite of the advantageously achievable high temperatures) to date also found no greater spread.

[0009] Parabolrinnenkraftwerke jedoch sind verbreitet und besitzen Kollektoren in hoher Anzahl, die lange Konzentratoren mit geringer Querabmessung aufweisen, und damit nicht einen Brennpunkt, sondern eine Brennlinie besitzen. Diese Linienkonzentratoren besitzen heute eine Länge von 20 m bis zu 150 m. In der Brennlinie verläuft ein Absorberrohr für die konzentrierte Wärme (bis gegen 500°C), das die Wärme zum Kraftwerk transportiert. Als Transportmedium kommt z.B. Thermoöl, geschmolzene Salze oder überhitzter Wasserdampf in Frage. Parabolic trough power plants, however, are widespread and have collectors in large numbers, which have long concentrators with small transverse dimension, and thus do not have a focal point, but a focal line. These line concentrators today have a length of 20 m to 150 m. In the focal line runs an absorber tube for the concentrated heat (up to 500 ° C), which transports the heat to the power plant. The transport medium is e.g. Thermal oil, molten salts or superheated steam in question.

[0010] Die 9 SEGS-Parabolrinnen-Kraftwerke in Südkalifornien produzieren zusammen eine Leistung von ca. 350 MW. Das 2007 ans Netz gegangene Kraftwerk «Nevada Solar One» besitzt Rinnenkollektoren mit 182 400 gekrümmten Spiegeln, die auf einer Fläche von 140 Hektar angeordnet sind und produziert 65 MW. Andasol 3 in Spanien ist seit September 2009 im Bau, soll in 2011 den Betrieb aufnehmen, so dass die Anlagen Andasol 1 bis 3 eine Höchstleistung von 50 MW aufweisen werden. The 9 SEGS parabolic trough power plants in Southern California together produce an output of about 350 MW. The "Nevada Solar One" power plant, which went online in 2007, has trough collectors with 182,400 curved mirrors arranged over an area of 140 hectares and produces 65 MW. Andasol 3 in Spain, under construction since September 2009, is expected to be operational in 2011 so that the Andasol 1 to 3 turbines will have a maximum output of 50 MW.

[0011] Für die Gesamtanlage (Andasol 1 bis 3) wird ein Spitzenwirkungsgrad von ca. 20% sowie ein Wirkungsgrad im Jahresmittel von rund 15% erwartet. For the overall system (Andasol 1 to 3), a peak efficiency of about 20% and an annual average efficiency of about 15% is expected.

[0012] Wie oben angedeutet ist ein wesentlicher Parameter für den Wirkungsgrad eines Solarkraftwerks die Temperatur des durch die Kollektoren erhitzten Transportmediums, über welches die gewonnene Wärme vom Kollektor wegtransportiert und für die Umwandlung in beispielsweise Strom genutzt wird: mit höherer Temperatur lässt sich ein höherer Wirkungsgrad bei der Umwandlung erzielen. Die im des Transportmedium realisierbare Temperatur hängt wiederum von der Konzentration der reflektierten Sonnenstrahlung durch den Konzentrator ab. Eine Konzentration von 50 bedeutet, dass im Brennbereich des Konzentrators eine Energiedichte pro m<2> erzielt wird, die der 50 fachen der von der Sonne auf einen m2 der Erdoberfläche eingestrahlten Energie entspricht. As indicated above, an important parameter for the efficiency of a solar power plant, the temperature of the heated by the collector transport medium through which the heat is transported away from the collector and used for the conversion into, for example, electricity: higher temperature can be a higher efficiency in the conversion. The realizable in the transport medium temperature in turn depends on the concentration of the reflected solar radiation through the concentrator. A concentration of 50 means that in the focal zone of the concentrator an energy density per m 2 is achieved which corresponds to 50 times the energy radiated from the sun to one m 2 of the earth's surface.

[0013] Die theoretisch maximal mögliche Konzentration hängt von der Geometrie Erde – Sonne, d.h. vom Öffnungswinkel der von der Erde aus beobachteten Sonnenscheibe ab. Aus diesem Öffnungswinkel von 0,27° folgt, dass der theoretisch maximal mögliche Konzentrationsfaktor für Rinnenkollektoren bei 213 liegt. The theoretically maximum possible concentration depends on the geometry of the earth - the sun, i. E. from the opening angle of the solar disk observed from the earth. From this opening angle of 0.27 ° it follows that the theoretically maximum possible concentration factor for trough collectors is 213.

[0014] Selbst mit sehr aufwändig hergestellten, und damit für den industriellen Einsatz (zu) teuren Spiegeln die im Querschnitt einer Parabel gut angenähert sind und damit einen Brennlinienbereich mit kleinstem Durchmesser erzeugen, ist es heute nicht möglich, diese maximale Konzentration von 213 auch nur annähernd zu erreichen. Eine zuverlässig erzielbare Konzentration von ca. 50 bis 60 ist jedoch realistisch und erlaubt bereits die oben genannten Temperaturen von gegen 500°C im Absorberrohr eines Parabolrinnenkraftwerks. Even with very elaborate, and thus for industrial use (too) expensive mirrors are well approximated in cross-section of a parabola and thus produce a focal line area with the smallest diameter, it is not possible today, this maximum concentration of 213 only almost reach. However, a reliably achievable concentration of about 50 to 60 is realistic and already allows the above-mentioned temperatures of about 500 ° C in the absorber tube of a parabolic trough power plant.

[0015] Zur Steigerung der erzielbaren Temperatur sind nun Sekundärkonzentratoren vorgeschlagen worden, welche die durch den primären (Rinnen)Konzentrator reflektierte Sonnenstrahlung in Längsrichtung des Primärkonzentrators noch einmal konzentrieren, so dass die Sonnenstrahlung schliesslich in eine Anzahl Brennpunkte konzentriert ist, somit die Konzentration des Sonnenlichts und die damit erzeugte Temperatur höher liegen und über 600°C erreichbar sein sollten. To increase the achievable temperature, secondary concentrators have now been proposed which concentrate the solar radiation reflected by the primary (trough) concentrator in the longitudinal direction of the primary concentrator, so that the solar radiation is finally concentrated in a number of foci, thus the concentration of sunlight and the temperature generated thereby are higher and should be achievable above 600 ° C.

[0016] Analoges gilt, wenn die Strahlung auf photovoltaische Zellen konzentriert werden soll, was aber, wie oben erwähnt, bis heute noch nicht im industriellen Massstab realisiert worden ist. The same applies if the radiation is to be concentrated on photovoltaic cells, but what, as mentioned above, has not yet been implemented on an industrial scale.

[0017] Die Konstruktion von Sekundärkonzentratoren ist jedoch anspruchsvoll, da sich saisonal und über Tag der so genannte Skew-Angle, d.h. der Winkel, mit dem das Sonnenlicht auf den Primärkonzentrator eines Rinnenkollektors einfällt, ändert, wobei sich dann beispielsweise die durch die Sekundärkonzentratoren erzeugten Brennpunktbereiche verschieben können, was insbesondere bei der Anwendung eines Absorberrohrs mit thermischen Öffnungen problematisch ist. However, the design of secondary concentrators is demanding because the so-called skew angle, i.e. the angle at which the sunlight is incident on the primary concentrator of a trough collector, changes, for example, which can shift the focus areas generated by the Sekundärkonzentratoren, which is particularly problematic in the application of an absorber tube with thermal openings.

[0018] Als Compound Parabolic Concentrator (CPC) ausgebildete Sekundärkonzentratoren erscheinen für eine Konzentration in Längsrichtung besonders geeignet, besitzen jedoch den Nachteil, dass die erreichbare Konzentration vom Akzeptanzwinkel (θin) des Sekundärkonzentrators abhängig ist (Strahlung, die ausserhalb des Akzeptanzwinkels in den Sekundärkonzentrator einfällt, erreicht den durch ihn erzeugten Brennpunktbereich nicht): je grösser θin, desto kleiner ist die durch den CPC – Sekundärkonzentrator erreichbare weitere Konzentration. As a compound parabolic concentrator (CPC) trained secondary concentrators appear to be particularly suitable for a concentration in the longitudinal direction, but have the disadvantage that the achievable concentration on the acceptance angle (θin) of the secondary concentrator is dependent (radiation that falls outside the acceptance angle in the secondary concentrator , does not reach the focal point range generated by it): the greater θin, the smaller the further concentration achievable by the CPC secondary concentrator.

[0019] In der US 2010/037 953 wurde vorgeschlagen, die als Fresnellinsen oder parabolische Reflektoren ausgebildeten Sekundärkonzentratoren gegenüber dem Primärkonzentrator verschwenkbar anzuordnen, so dass diese laufend dem aktuellen Skew-Angle nachgeführt werden können. In US 2010/037 953 it has been proposed to arrange the Fresnel lenses or parabolic reflectors trained secondary concentrators with respect to the Primärkonzentrator pivotable, so that they can be updated continuously the current skew angle.

[0020] Die gezeigte Lösung für die Ausbildung der verschwenkbaren Sekundärkonzentratoren besitzt jedoch den Nachteil, dass sich diese nur über einen kleinen Teil des notwendigen Verschwenkbereichs verschwenken lassen, ohne an einander anzustossen und damit gegen eine weitere Verschwenkbewegung zu blockieren. Denkbar ist, die gezeigte Anordnung mit in Vertikalstellung beabstandeten Sekundärkonzentratoren auszustatten, was die notwendige Verschwenkbarkeit zwar erlauben würde, aber zur Folge hätte, dass in der im Betrieb notwendigen Vertikalstellung nicht die gesamte vom Primärkonzentrator reflektierte Sonnenstrahlung sekundär konzentriert werden kann, was den Wirkungsgrad des Sonnenkollektors vermindert. However, the solution shown for the formation of the pivotable secondary concentrators has the disadvantage that they can be pivoted only over a small part of the necessary pivoting range, without abutting each other and thus to block against another pivoting movement. It is conceivable to equip the arrangement shown with spaced in vertical position secondary concentrators, which would allow the necessary pivotability, but would have the consequence that in the vertical position necessary in operation not the entire solar radiation reflected by the primary concentrator can be secondarily concentrated, which is the efficiency of the solar collector reduced.

[0021] Entsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rinnenkollektor mit einer verbesserten Anordnung für die Sekundärkonzentration von reflektierten Sonnenstrahlen bereit zu stellen. Accordingly, it is the object of the present invention to provide a gutter collector with an improved arrangement for the secondary concentration of reflected solar rays.

[0022] Diese Aufgabe wird durch einen Rinnenkollektor mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by a trough collector with the features of claim 1.

[0023] Dadurch, dass die für einfallende Strahlung verschieden ausgerichteten Komponenten wechselweise im Pfad der vom Primärkonzentrator reflektierten Strahlung positioniert werden können, wird ermöglicht, je nach aktuellem Skew-Angle entsprechend ausgerichtete Sekundärkonzentratoren einzusetzen, ohne dass diese verschwenkbar ausgebildet sein müssen. Aktuell nicht benötigte Sekundärkonzentratoren anderer Ausrichtung können in einer Ruheposition ausserhalb des Pfads der reflektierten Strahlung geparkt werden. Characterized in that the differently oriented components for incident radiation components can be positioned in the path of the radiation reflected by the primary concentrator, is possible to use depending on the current skew angle appropriately aligned secondary concentrators without these must be designed to be pivotable. Currently not required secondary concentrators of different orientation can be parked in a rest position outside the path of the reflected radiation.

[0024] Entsprechend entfällt der konstruktive Aufwand für eine Anordnung verschwenkbarer Sekundärkonzentratoren sowohl für die lückenlose Erfassung aller reflektierter Strahlen als auch für die mit dem Zeitablauf stets hochpräzis einzuhaltende, sich aber laufend verändernde Ausrichtung. Dies ist insbesondere in einer Hochtemperaturumgebung von Bedeutung, wie sie bei Sekundärkonzentratoren, die Temperaturen über 600° erzeugen sollen, der Natur der Sache nach nicht vermeidbar ist. Ebenso, oder verschärft beim Einsatz von photovoltaischen Zellen, die der Natur der Sache nach unmittelbar am Ausgang der Sekundärkonzentratoren angeordnet sein und deshalb gekühlt werden müssen, was zusätzliche konstruktive Probleme schafft. Accordingly, eliminates the design effort for an arrangement of pivotable Sekundärkonzentratoren both for the complete detection of all reflected rays as well as for the always highly precise with the passage of time, but constantly changing orientation. This is particularly important in a high-temperature environment, as it is unavoidable in the case of secondary concentrators, which should produce temperatures above 600 ° C, in nature. Likewise, or aggravated by the use of photovoltaic cells, which in nature are arranged directly at the output of the secondary concentrators and therefore must be cooled, which creates additional design problems.

[0025] Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to FIGS.

[0026] Es zeigt: <tb>Fig. 1a<sep>schematisch einen Rinnenkollektor bekannter Bauart mit einer Anordnung von Sekundärkonzentratoren, <tb>Fig. 1b<sep>schematisch die tägliche Bahn der Sonne und den auftretenden Skew-Angle <tb>Fig. 1c<sep>schematisch den Skew-Angle im Kollektor, <tb>Fig. 1d<sep>ein Diagramm mit der Veränderung des Skew-Angles während einem Jahr bei einer Nord-Süd Ausrichtung eines Rinnenkollektors mit dem angenommenen Standort Dubai <tb>Fig. 2<sep>eine bevorzugte Ausführungsform eines Sekundärkonzentrators, <tb>Fig. 3<sep>schematisch eine erste bevorzugte Ausführungsform des Rinnenkollektors gemäss der vorliegenden Erfindung, <tb>Fig. 4<sep>eine Ansicht von oben auf die Ausführungsform von Fig. 3, <tb>Fig. 5<sep>eine Ansicht auf einen Abschnitt der neben einander angeordneten Reihen von Sekundärkonzentratoren gemäss der Ansicht von Fig. 4, <tb>Fig. 6<sep>eine weitere Ausführungsform gemäss der vorliegenden Erfindung, und <tb>Fig. 7a bis 7c<sep>eine Ansicht von der Seite eine erfindungsgemäss für verschiedene Akzeptanzbereiche modifizierten konzentrierenden Elements.It shows: <Tb> FIG. 1a schematically shows a gutter collector of known design with an arrangement of secondary concentrators, <Tb> FIG. 1b <sep> schematically shows the daily path of the sun and the skew angle that occurs <Tb> FIG. 1c <sep> schematically the skew angle in the collector, <Tb> FIG. 1d <sep> is a diagram showing the change of the skew angle during one year in a north-south orientation of a trough collector with the assumed location Dubai <Tb> FIG. 2 <sep> a preferred embodiment of a secondary concentrator, <Tb> FIG. 3 schematically shows a first preferred embodiment of the trough collector according to the present invention, <Tb> FIG. 4 <sep> is a top view of the embodiment of FIG. 3, <Tb> FIG. 5 <sep> is a view of a section of the juxtaposed rows of secondary concentrators according to the view of FIG. 4, <Tb> FIG. 6 <sep> another embodiment according to the present invention, and <Tb> FIG. 7a to 7c show a side view of a concentrating element modified according to the invention for different acceptance ranges.

[0027] Fig. 1a zeigt einen Rinnenkollektor 1 gemäss dem Stand der Technik mit einem Primärkonzentrator 2, der in einem zur Entlastung der Figur nicht näher dargestellten Rahmen ruht, verschwenkbar ausgebildet ist und so dem täglichen Lauf der Sonne nachgeführt werden kann. Fig. 1a shows a trough collector 1 according to the prior art with a primary concentrator 2, which rests in a frame not shown for relief of the figure, is pivotable and can be tracked so the daily run of the sun.

[0028] Der Doppelpfeil 3 zeigt die Längsrichtung, der Doppelpfeil 4 die Querrichtung des Rinnenkollektors 1 und der Doppelpfeil 5 die Verschwenkrichtungen des Kollektors 1. The double arrow 3 shows the longitudinal direction, the double arrow 4, the transverse direction of the trough collector 1 and the double arrow 5, the pivoting directions of the collector. 1

[0029] Weiter dargestellt ist eine Anordnung 8 von hier als Fresnellinsen ausgebildeten Sekundärkonzentratoren 9 sowie ein Sonnenstrahl 10, der auf den Primärkonzentrator 2 einfällt, durch diesen als Strahl 11 gegen einen Brennlinienbereich des Primärkonzentrators 2 reflektiert und nach dem Durchgang durch einen Sekundärkonzentrator 9 in Längsrichtung 3 gebrochen wird, so dass er schliesslich als Strahl 12 auf einen Brennpunktbereiche 13 gelenkt wird. Further shown is an arrangement 8 of here designed as Fresnel lenses Sekundärkonzentratoren 9 and a sunbeam 10 which is incident on the Primärkonzentrator 2, reflected by this as a beam 11 against a focal line region of the Primärkonzentrators 2 and after passing through a Sekundärkonzentrator 9 in the longitudinal direction 3 is broken, so that it is finally directed as a beam 12 to a focus areas 13.

[0030] Mit anderen Worten werden die einfallenden Sonnenstrahlen zuerst in Querrichtung 4, dann in Längsrichtung 3 konzentriert, wobei die so entstandenen Brennpunktbereiche 13 auf einem Absorberrohr 14 liegen, das die Wärme aufnimmt und über ein Wärme transportierendes Medium abführt. In other words, the incident sunbeams are first concentrated in the transverse direction 4, then in the longitudinal direction 3, wherein the resulting focal point regions 13 are located on an absorber tube 14, which absorbs the heat and dissipates heat transporting medium.

[0031] Der hier als starrer Spiegel dargestellte Primärkonzentrator 2 kann auch als flexible, in einer Druckzelle aufgespannte Folie ausgebildet sein, wie dies etwa in der WO 2010/037 243 dargestellt ist. Anstelle des hier gezeigten Absorberrohrs 14 können auch photovoltaische Zellen zur Produktion von Strom am Ort der Brennpunktbereiche 13 vorgesehen werden. The primary concentrator 2 shown here as a rigid mirror can also be designed as a flexible, spanned in a pressure cell film, as shown for example in WO 2010/037 243. Instead of the absorber tube 14 shown here, it is also possible to provide photovoltaic cells for the production of electricity at the location of the focal point regions 13.

[0032] Wie eingangs erwähnt, wird in der US 2010/037 953 vorgeschlagen, die Sekundärkonzentratoren 9 mit einer in Querrichtung 4 verlaufenden Verschwenkachse verschwenkbar auszubilden, um diese laufend dem Skew-Angle (s. Fig. 1b) nachzuführen. As mentioned above, it is proposed in US 2010/037 953 to form the secondary concentrators 9 pivotably with a pivot axis extending in the transverse direction 4 in order to continuously track them to the skew angle (see FIG.

[0033] Fig. 1b zeigt die tägliche Bahn der Sonne in Bezug auf einen Kollektor 1. Dargestellt ist der in Nord-Süd Richtung ausgerichtete Kollektor 1 mit dem durch die gestrichelte Linie 20 symbolisierten Horizont, wie er vom Kollektor 1 aus sichtbar sein mag. Weiter dargestellt ist die Bahn 21 der Sonne an einem Sommertag, welche im Osten im Punkt 22 beginnt und im Westen im Punkt 23 endet. Ebenso ist ersichtlich die Bahn 25 der Sonne an einem Wintertag, beginnend im Osten im Punkt 26 und endend im Westen im Punkt 27. Fig. 1b shows the daily path of the sun with respect to a collector 1. Shown is the north-south oriented collector 1 with the symbolized by the dashed line 20 horizon, as he may be visible from the collector 1 from. Further illustrated is the orbit 21 of the sun on a summer day which begins at point 22 in the east and ends at point 23 in the west. Also visible is the orbit 25 of the Sun on a winter day, starting at the east at point 26 and ending at the west at point 27.

[0034] Durch Verschwenken entsprechend dem Doppelpfeil 5 wird der Kollektor 1 tagsüber laufend auf die Sonne ausgerichtet, d.h. am Morgen ist er mit Bezug auf die Fig. 1bnach links gekippt, mittags horizontal ausgerichtet und am Abend nach rechts gekippt. By pivoting according to the double arrow 5, the collector 1 is continuously aligned during the day with the sun, i. E. In the morning, with reference to FIG. 1b, it is tilted to the left, aligned horizontally at noon, and tilted to the right in the evening.

[0035] Trotz dieser Ausrichtung ist es so, dass im Sommer die Sonne (hier in Bezug auf die Zeichnungsebene gesehen) vor dem Kollektor 1 (also nördlich von ihm) aufgeht, mittags hinter ihm (also südlich) steht und abends vor ihm (also wiederum nördlich) untergeht. Im Winter steht die Sonne stets hinter dem Kollektor 1, also südlich von ihm. Despite this orientation, it is such that in summer the sun (seen here in relation to the plane of the drawing) rises in front of the collector 1 (ie north of him), at noon behind him (ie south) and in the evening in front of him (ie turn north). In winter, the sun is always behind the collector 1, so south of him.

[0036] Dies wird veranschaulicht durch die Normale 28 des Kollektors 1, die senkrecht auf der gestrichelt angedeuteten, in Längsrichtung 3 verlaufenden Mantellinie 29 des Konzentrators 2 steht: beispielsweise schliesst sie mit dem Sonnenstrahl 30 (Sonne im Winterhalbjahr) einen ersten Winkel S, und mit dem Sonnenstrahl 31 (Sonne im Sommerhalbjahr) einen zweiten Winkel S ein. Der Winkel S ist dem Fachmann als Skew-Angle bekannt und bezeichnet den Einfall der Sonnenstrahlen in Längsrichtung 3 schräg auf den Konzentrator des Kollektors, wenn dieser auf die Sonne ausgerichtet ist. This is illustrated by the normal 28 of the collector 1, which is perpendicular to the dashed lines, extending in the longitudinal direction 3 generating line 29 of the concentrator 2: for example, it closes with the sun's ray 30 (sun in the winter months) a first angle S, and with the sun ray 31 (sun in the summer half-year) a second angle S a. The angle S is known in the art as a skew angle and refers to the incidence of the sun's rays in the longitudinal direction 3 obliquely to the concentrator of the collector when it is aligned with the sun.

[0037] Fällt ein Sonnenstrahl 31 von schräg vorne auf den Kollektor 1, ist der Skew-Angle negativ, fällt ein Sonnenstrahl 30 von schräg hinten auf den Kollektor 1, ist der Skew-Angle positiv. Fällt ein Sonnenstrahl über Mittag mit der Normalen 29 zusammen, ist der Skew-Angle 0. Dies ist zusammenfassend in den Fig. 1 c und 1d gezeigt: Ist der Kollektor 1 auf die Sonne ausgerichtet, fallen die Sonnenstrahlen unter dem Skew-Angle S auf den Konzentrator 2 derart, dass sie mit der Normalen 29 in einer Ebene E liegen, wobei die zur Entlastung der Figur nicht dargestellten reflektierten Strahlen in den Brennlinienbereich des Konzentrators 2 konzentriert werden. Falls a sunbeam 31 obliquely from the front of the collector 1, the skew angle is negative, falls a sunbeam 30 from obliquely behind the collector 1, the skew angle is positive. If a sunbeam coincides with the normal 29 at noon, the skew angle is 0. This is shown in summary in FIGS. 1 c and 1 d: If the collector 1 is aligned with the sun, the sunrays fall below the skew angle S the concentrator 2 so that they lie with the normal 29 in a plane E, wherein the not reflected for relieving the figure reflected rays are concentrated in the focal line region of the concentrator 2.

[0038] Fig. 1d zeigt beispielhaft ein Diagramm mit dem Bereich des Skew-Angles anhand des Standorts Dubai in Abhängigkeit von der Jahreszeit: Auf der horizontalen Achse ist die Jahreszeit t aufgetragen, auf der vertikalen Achse der Wert des Skew-Angles in Grad. Fig. 1d shows an example of a diagram with the range of the skew angle on the basis of location Dubai depending on the season: on the horizontal axis, the season t is plotted, on the vertical axis, the value of the skew angle in degrees.

[0039] Dem Diagramm von Fig. 1dliegt eine Nord- Süd Ausrichtung des Kollektors 1 zu Grunde, wobei dessen Verschwenkbereich von -70° bis +70° reicht (0° entspricht der horizontalen Ausrichtung über Mittag). The diagram of FIG. 1d is based on a north-south orientation of the collector 1, wherein the pivoting range of -70 ° to + 70 ° ranges (0 ° corresponds to the horizontal orientation at noon).

[0040] Für die in Fig. 1b dargestellten Verhältnisse ist abzulesen, dass der Skew-Angle S im Sommer, etwa am 25. Juni, am Morgen (Punkt 22 in Fig. 1b) bei ca. -17° liegt, mittags bei ca. +4° und abends wieder bei ca. -17°. Über Tag ändert der Skew-Angle S um ca. 21°. For the conditions shown in Fig. 1b is to be read that the skew Angle S in the summer, approximately on 25 June, in the morning (point 22 in Fig. 1b) is about -17 °, at noon at ca + 4 ° and in the evening again at about -17 °. Over day, the skew angle S changes by about 21 °.

[0041] Im Winterhalbjahr, etwa am 5. Januar, ändert der Skew-Angle S zwischen ca. +32° und ca. +48°, ändert also um ca. 26°. In the winter half-year, approximately on 5 January, the skew Angle S changes between about + 32 ° and about + 48 °, so changes by about 26 °.

[0042] Fig. 2 zeigt einen Sekundärkonzentrator 40, wie er in einem Kollektor 1 (Fig. 1a) an Stelle der dort schematisch gezeigten, als Fresnellinsen ausgebildeten Sekundärkonzentratoren 9 eingesetzt werden kann. Der Sekundärkonzentrator 40 besitzt eine vordere Wand 41 und eine hintere Wand 42, die als Compound Parabolic Concentrator (CPC) ausgebildet sind. CPC’s sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Der CPC dient der Sekundärkonzentration der vom Primärkonzentrator 2 (Fig. 1a) reflektierten Sonnenstrahlen 11, 11 ́, d.h. er konzentriert diese in Längsrichtung 3. Fig. 2 shows a secondary concentrator 40, as it can be used in a collector 1 (Fig. 1a) instead of the there schematically shown, designed as Fresnel lenses secondary concentrators 9. The secondary concentrator 40 has a front wall 41 and a rear wall 42, which are formed as Compound Parabolic Concentrator (CPC). CPC's are generally known to those skilled in the art. The CPC is for the secondary concentration of the sun's rays 11, 11 reflected from the primary concentrator 2 (Figure 1a), i. he concentrates these in the longitudinal direction 3.

[0043] Weiter dargestellt sind eine rechte Seitenwand 43 und eine linke Seitenwand 44, die als Trumpet Concentrator ausgebildet sind und erlauben, die durch den Primärkonzentrator in Querrichtung 4 konzentrierten Sonnenstrahlen 11 zusätzlich noch einmal in Querrichtung 4 zu konzentrieren. Dem Fachmann ist ein Trumpet Concentrator grundsätzlich bekannt. Further illustrated are a right side wall 43 and a left side wall 44, which are formed as a Trumpet Concentrator and allow concentrated by the primary concentrator in the transverse direction 4 sun rays 11 in addition to concentrate once again in the transverse direction 4. The person skilled in the art is aware of a Trumpet Concentrator.

[0044] Im Ergebnis treten Hochkonzentrierte Strahlen 45 aus der oberen Öffnung 46 des Sekundärkonzentrators 40 aus und treffen in einem Brennpunktbereich 47 erfindungsgemäss ein Absorberrohr 14 (Fig. 1a) oder photovoltaische Zellen, die zur Entlastung der Figur weggelassen sind. As a result, highly concentrated rays 45 exit from the upper opening 46 of the secondary concentrator 40 and hit in a focal point region 47 according to the invention an absorber tube 14 (FIG. 1a) or photovoltaic cells, which are omitted to relieve the figure.

[0045] Die untere Öffnung 48 des Sekundärkonzentrators 40 besitzt einen Akzeptanzbereich, der durch die Eigenschaften des CPC’s sowie dies Trumpet Concentrators bestimmt ist, mit der Folge, dass nur unter dem Akzeptanzwinkel einfallende Strahlen 11 in den Brennpunktbereich 47 konzentriert werden, was für den hier beispielhaft eingezeichneten, ausserhalb des Akzeptanzwinkels liegenden Strahl 11 ́ nicht der Fall ist. The lower opening 48 of the Sekundärkonzentrators 40 has an acceptance range, which is determined by the properties of the CPC and this Trumpet Concentrators, with the result that incident only at the acceptance angle rays 11 are concentrated in the focal area 47, which for here exemplified, lying outside the acceptance angle beam 11 is not the case.

[0046] Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dargestellt ist ein Kollektor 50, mit einem flexiblen, in einer Druckzelle 51 angeordneten Konzentrator-Membran 52, die einfallende Sonnenstrahlen 53, 53 ́ primär konzentriert und damit als Strahlen 54, 54 ́ auf eine Anordnung für Sekundärkonzentration 55 reflektiert. Die Druckzelle 51 ist in einem Rahmen 59 des Kollektors 50 eingespannt. Fig. 3 shows a preferred embodiment of the present invention. Shown is a collector 50, with a flexible, arranged in a pressure cell 51 concentrator membrane 52, the primary sun rays 53, 53 concentrated primarily and thus reflected as rays 54, 54 to a secondary concentration arrangement 55. The pressure cell 51 is clamped in a frame 59 of the collector 50.

[0047] In einem Gestell 56 unterhalb dem Absorberrohr 57 ist ein Wagen 58 angeordnet, der in Querrichtung 4 unter dem Absorberrohr 57 hin und her verschieblich angeordnet ist und Sekundärkonzentratoren 40 (Fig. 2) trägt, hier in mehreren neben einander liegenden Reihen 60, 61 und 62, so dass die Sekundärkonzentratoren 40 in den Reihen 60 bis 62 gruppiert sind. In jeder Reihe oder Gruppe 60 bis 62 liegen dann die dazu gehörenden Sekundärkonzentratoren 40 hinter einander und sind damit der Länge des Primärkonzentrators entlang angeordnet. In a frame 56 below the absorber tube 57, a carriage 58 is arranged, which is arranged displaceably in the transverse direction 4 under the absorber tube 57 and carries secondary concentrators 40 (Figure 2), here in several adjacent rows 60, 61 and 62, so that the secondary concentrators 40 are grouped in the rows 60 to 62. In each row or group 60 to 62 are then the associated secondary concentrators 40 behind each other and are thus arranged along the length of the primary concentrator along.

[0048] Zur Entlastung der Figur ist ein konventioneller Antrieb des Wagens 58 weggelassen, der vom Fachmann ohne weiteres nach den Bedürfnissen vor Ort konzipiert werden kann. To relieve the figure, a conventional drive of the carriage 58 is omitted, which can be readily designed by the skilled person according to the needs on site.

[0049] Durch geeignetes Verfahren des Wagens 58 befindet sich jeweils eine der Reihen 60 bis 62 unter dem Absorberrohr 57, d.h. in Betriebsposition im Pfad der reflektierten Strahlung und die beiden anderen Reihen in Ruheposition, d.h. ausserhalb des Pfads der reflektierten Strahlung. By suitably moving the carriage 58, one of the rows 60 to 62 is located below the absorber tube 57, i.e., one of the rows 60 to 62. in operative position in the path of the reflected radiation and the other two rows in rest position, i. outside the path of the reflected radiation.

[0050] Die Sekundärkonzentratoren jeder Reihe (oder Gruppe) 60 bis 62 sind gegenüber denjenigen einer anderen Gruppe unterschiedlich ausgerichtet, besitzen also einen unterschiedlich ausgerichteten Akzeptanzbereich und sind damit geeignet, Strahlung sekundär zu konzentrieren, die einem zugeordneten, vorbestimmten Bereich des Skew-Angels S, d.h. in einem vorbestimmten Skew-Bereich entspricht: The secondary concentrators of each row (or group) 60-62 are oriented differently than those of another group, thus having a differently oriented acceptance range and are thus capable of secondarily concentrating radiation corresponding to an associated predetermined area of the skew angel S. ie in a predetermined skew range corresponds to:

[0051] Ausgehend vom Bereich der Skew-Angles am konkreten Ort und entsprechend dem Diagramm von Fig. 1dkann damit der Fachmann den vollständigen Skew-Bereich bestimmen (der im Beispiel von Fig. 1d von -18° bis +49° reicht) diesen in eine geeignete Anzahl vorbestimmter Skew-Bereiche unterteilen (im Beispiel gemäss der Anordnung von Fig. 3 deren drei) und jedem dieser damit vorbestimmten Skew-Bereiche eine Reihe (bzw. Gruppe) 60 bis 62 von Sekundärkonzentratoren 40 zuordnen, die auf ihren Skew-Bereich ausgerichtet sind und die dann in der entsprechenden Jahreszeit durch die Verschiebung des Wagens 48 in Betriebsposition gebracht werden. Starting from the range of skew angles at the specific location and according to the diagram of FIG. 1 d, the person skilled in the art can thus determine the complete skew area (ranging from -18 ° to + 49 ° in the example of FIG subdividing a suitable number of predetermined skew areas (in the example according to the arrangement of Fig. 3, the three thereof) and assigning to each of these skew areas predetermined therewith a row (or group) 60 to 62 of secondary concentrators 40 which are in their skew area are aligned and then brought in the appropriate season by the displacement of the carriage 48 in operating position.

[0052] Fig. 4 zeigt eine Ansicht von oben auf den Kollektor 50 gemäss Fig. 3, wobei zur Entlastung der Figur das Absorberrohr 57 weggelassen ist. Dessen Position wird durch die Linie 70 dargestellt. Fig. 4 shows a view from above of the collector 50 according to FIG. 3, wherein the discharge tube 57 is omitted to relieve the figure. Its position is represented by the line 70.

[0053] Im Wagen 58 sind gemäss der dargestellten Ausführungsform drei Reihen bzw. Gruppen 60 bis 62 von Sekundärkonzentratoren 40 angeordnet. Wie oben erwähnt, sind die Sekundärkonzentratoren 40 in einer jeweiligen Reihe auf einen zugeordneten Skew-Bereich ausgerichtet. In the carriage 58, three rows or groups 60 to 62 of secondary concentrators 40 are arranged according to the illustrated embodiment. As noted above, the secondary concentrators 40 in a respective row are aligned with an associated skew area.

[0054] Durch die gestrichelte Linie 71 ist ein Abschnitt der Reihen 60 bis 62 von Sekundärkonzentratoren bezeichnet, welcher in Fig. 5 näher dargestellt ist. The dashed line 71, a portion of the rows 60 to 62 designated by secondary concentrators, which is shown in Fig. 5 in more detail.

[0055] Im Ergebnis besitzt der erfindungsgemässe Rinnenkollektor eine Anordnung 65 für Sekundärkonzentration der vom Primärkonzentrator 42 reflektierten Sonnenstrahlen 54, 54 ́, welche diese weiter in Brennpunktbereiche 46 (Fig. 2) konzentriert, wobei die Anordnung 65 für Sekundärkonzentration der reflektierten Strahlung eine Anzahl verschieden ausgerichtete, hier als Sekundärkonzentratoren 40 ausgebildete konzentrierende Komponenten besitzt und weiter Mittel aufweist, um die konzentrierenden Komponenten wechselweise in eine Betriebsposition im Pfad der reflektierten Strahlung oder in eine Ruheposition ausserhalb dem Pfad der reflektierten Strahlung zu bringen. Diese Mittel sind in der Ausführungsform gemäss der Fig. 3als Gestell 56, Wagen 58 und Antrieb für den Wagen 58 ausgebildet. As a result, the trough collector according to the invention has a secondary concentration array 65 of sunbeams 54, 54 reflected from the primary concentrator 42 which further concentrates them into focus areas 46 (Figure 2), the secondary concentration array 65 of the reflected radiation being different in number aligned, here as secondary concentrators 40 formed concentrating components and further comprising means to bring the concentrating components alternately in an operating position in the path of the reflected radiation or in a rest position outside the path of the reflected radiation. These means are formed in the embodiment according to FIG. 3 as a frame 56, carriage 58 and drive for the carriage 58.

[0056] Fig. 5 zeigt die Ansicht auf den Abschnitt gemäss der gestrichelten Linie 71 aus den Reihen 60 bis 62 von Sekundärkonzentratoren 40. Zur Entlastung der Figur ist der Wagen 58 und alle weiteren Elemente des Kollektors 50 weggelassen, einzig die Position des Absorberrohrs 57 ist durch die Linie 71 markiert. In der Figur ist die unterschiedliche Ausrichtung der Sekundärkonzentratoren jeder der Reihen 60 bis 62 klar ersichtlich. Fig. 5 shows the view of the portion according to the dashed line 71 from the rows 60 to 62 of secondary concentrators 40. To relieve the figure, the carriage 58 and all other elements of the collector 50 is omitted, only the position of the absorber tube 57th is marked by the line 71. In the figure, the different orientation of the secondary concentrators of each of the rows 60 to 62 is clearly visible.

[0057] Wie oben erwähnt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform eines Sekundärkonzentrators beschränkt, erfindungsgemäss ist jedes Element, durch welches die vom Primärkonzentrator reflektierte Strahlung längs in einen Brennpunktbereich konzentriert wird. Weiter können die Mittel für die Verschiebung der sekundär konzentrierenden Elemente verschieden ausgebildet sein, so ist beispielsweise an Stelle eines über das Gestell 56 fahrenden Wagens 58 denkbar, die sekundär konzentrierenden Elemente an rotierenden, um das Absorberrohr gelegten Ringen anzuordnen. Ebenso können in den durch die sekundär konzentrierenden Elemente gebildeten Brennpunktbereichen photovoltaische Zellen angeordnet sein. As mentioned above, the present invention is not limited to the embodiment of a secondary concentrator shown in Fig. 2, according to the invention is any element through which the radiation reflected from the primary concentrator is longitudinally concentrated in a focal point region. Further, the means for the displacement of the secondary concentrating elements may be formed differently, it is conceivable, for example, instead of a moving carriage 56 via the frame 56, to arrange the secondary concentrating elements on rotating, placed around the absorber tube rings. Likewise, photovoltaic cells may be arranged in the focus areas formed by the secondary concentrating elements.

[0058] Aufgrund der Parabolrinnenform des Primärkonzentrators ergibt sich, dass die reflektierten Strahlen in Längsrichtung gesehen nicht parallel in das sekundär konzentrierende Element einfallen, sondern in einem Winkel von einigen Grad, dessen Betrag mit der Grösse des Skew-Angels ändert. Entsprechend werden bei einer bevorzugten Ausführungsform die Akzeptanzbereiche der sekundärkonzentrierenden Elemente der verschiedenen Reihen bzw. Gruppen überschneidend ausgebildet, so dass bei einem Wechsel von einer Reihe zur anderen Reihe die momentan herrschende Sonnenstrahlung durch beide Reihen vollständig in die Brennpunktbereiche konzentriert werden kann. Due to the parabolic trough shape of the primary concentrator, it follows that the reflected rays seen in the longitudinal direction are not incident parallel to the secondary concentrating element, but at an angle of a few degrees, whose magnitude changes with the size of the skew angle. Accordingly, in a preferred embodiment, the acceptance areas of the secondary concentrating elements of the various rows or groups are made overlapping, so that when changing from one row to another row, the instantaneous solar radiation can be completely concentrated by both rows into the focal areas.

[0059] Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Kollektors 80 gemäss der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Anordnung 65 für Sekundärkonzentration modifiziert ist. Zwischen dem Absorberrohr 57 und dem Wagen 58 ist eine einzige Reihe 83 von sekundär konzentrierenden Elementen, hier von Sekundärkonzentratoren 40, im Gestell 56 über Haltearme 84 fest angeordnet. Im Wagen 58 sind Reihen 85 und 86 von Vorsatzelemente 87 und 89 angeordnet, die je nach der Stellung des Wagens 85 in einer Betriebsposition (d.h. im Pfad der Strahlung 44, 44 ́) liegen und zusammen mit den Sekundärkonzentratoren 40 ein modifiziertes Element für Sekundärkonzentration bilden. Die Wirkung der Vorsatzelemente ist derart, dass der Akzeptanzbereich der Sekundärkonzentratoren 40 ändert, so dass wiederum drei verschiedene Reihen von sekundär konzentrierenden Elementen gegeben sind, die jeweils einem Skew-Bereich zugeordnet sind und den entsprechenden Akzeptanzbereich besitzen. Fig. 6 shows another embodiment of a collector 80 according to the present invention in which the secondary concentration assembly 65 is modified. Between the absorber tube 57 and the carriage 58, a single row 83 of secondary concentrating elements, here of secondary concentrators 40, in the frame 56 via retaining arms 84 is fixed. The carriage 58 has rows 85 and 86 of attachment members 87 and 89 which, depending on the position of the carriage 85, are in an operating position (ie in the path of the radiation 44, 44) and together with the secondary concentrators 40 form a modified secondary concentration element , The effect of the attachment elements is such that the acceptance range of the secondary concentrators 40 changes, so that once again there are three different series of secondary concentrating elements, each associated with a skew area and having the corresponding acceptance range.

[0060] In den Fig. 7a bis 7c sind schematisch Sekundärkonzentratoren 40 dargestellt, wobei Fig. 7a einen Sekundärkonzentrator 40 ohne Vorsatzelement zeigt, dessen Akzeptanzbereich der strichpunktierten Linie 86 entspricht. In Fig. 7b ist ein Vorsatzelement 87 dargestellt, das gegenüber der hinteren Wand 42 des Sekundärkonzentrators 40 eine asymmetrische Fortsetzung der vorderen Wand darstellt und so die Richtung seines Akzeptanzbereiches gemäss der strichpunktierten Linie 88 ändert. Ebenso in Fig. 7c, wo durch das grössere Vorsatzelement 89 die Richtung des Akzeptanzbereichs des dort dargestellten Sekundärkonzentrators 40 noch stärker geändert ist, wie dies durch die strichpunktierte Linie 90 dargestellt ist. Beispielsweise, und dem Diagramm gemäss Fig. 1c folgend, kann die Reihe von Sekundärkonzentratoren 40 gemäss Fig. 7a für einen Skew-Bereich von -18° bis +10°, die Reihe von Sekundärkonzentratoren mit Vorsatzelementen 87 gemäss Fig. 7bfür einen Skew-Bereich von 5° bis +33°, und die Reihe von Sekundärkonzentratoren mit Vorsatzelementen 89 gemäss Fig. 7c für einen Skew-Bereich von +30° bis +48° ausgelegt sein. Secondary concentrators 40 are shown schematically in FIGS. 7a to 7c, wherein FIG. 7a shows a secondary concentrator 40 without an attachment element whose acceptance range corresponds to the dot-dash line 86. In Fig. 7b, a header member 87 is shown, which is opposite the rear wall 42 of the Sekundärkonzentrators 40 an asymmetric continuation of the front wall and thus changes the direction of its acceptance range according to the dotted line 88. Similarly, in Fig. 7c, where the direction of the acceptance area of the secondary concentrator 40 shown there is further changed by the larger attachment element 89, as shown by the dotted line 90. For example, and following the diagram according to FIG. 1c, the row of secondary concentrators 40 according to FIG. 7a for a skew range from -18 ° to + 10 °, the row of secondary concentrators with attachment elements 87 according to FIG. 7b for a skew range from 5 ° to + 33 °, and the series of secondary concentrators with attachment elements 89 according to FIG. 7c can be designed for a skew range of + 30 ° to + 48 °.

[0061] Der Fachmann kann die Skew-Bereiche je nach den vor Ort herrschenden konkreten Verhältnissen festlegen. Ebenso kann der Fachmann die Anzahl der Reihen von sekundär konzentrierenden Elementen bestimmen, die in den vorliegenden Ausführungsbeispielen gezeigte Anzahl von drei Reihen wird zwar als vorteilhaft angesehen, jedoch sind nur zwei oder mehr als drei, beispielsweise vier bis sechs Reihen denkbar. The person skilled in the art can determine the skew ranges according to the specific conditions prevailing on site. Also, those skilled in the art can determine the number of rows of secondary concentrating elements, the number of three rows shown in the present embodiments is considered to be advantageous, but only two or more than three, for example, four to six rows are conceivable.

Claims (12)

1. Rinnenkollektor mit einem Primärkonzentrator (2), der Sonnenstrahlung (10, 11, 53, 53 ́) in einen Brennlinienbereich konzentriert, mit einer Anordnung (56) für Sekundärkonzentration der vom Primärkonzentrator (2) reflektierten Sonnenstrahlen (10, 11, 53, 53 ́), welche diese weiter in Brennpunktbereiche (47) konzentriert, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (56) für Sekundärkonzentration der reflektierten Strahlung eine Anzahl für einfallende Strahlung verschieden ausgerichtete Komponenten (40, 87, 89) und Mittel aufweist, um die verschieden ausgerichteten Komponenten (40, 87, 89) wechselweise in eine Betriebsposition im Pfad der reflektierten Strahlung oder in eine ausserhalb dem Pfad der reflektierten Strahlung gelegenen Ruheposition zu bringen.A trough collector having a primary concentrator (2) which concentrates solar radiation (10, 11, 53, 53) in a focal line region, with a secondary concentration arrangement (56) for the solar radiation (10, 11, 53, 13) reflected by the primary concentrator (2). 53) further concentrating them into focus areas (47), characterized in that the secondary concentration arrangement (56) of the reflected radiation has a number of incidentally aligned components (40, 87, 89) and means for varying aligned components (40, 87, 89) are alternately brought into an operating position in the path of the reflected radiation or in a rest position located outside the path of the reflected radiation. 2. Rinnenkollektor nach Anspruch 1, wobei die verschieden ausgerichteten Komponenten (40,87,89) gruppenweise denselben auf einen vorbestimmten Skew-Bereich fest ausgerichteten Akzeptanzbereich aufweisen, mehrere Gruppen (60 bis 62) für jeweils verschiedene Skew-Bereiche vorgesehen und die Mittel ausgebildet sind, jeweils eine der Gruppen betriebsfähig im Pfad der reflektierten Strahlung zu positionieren.2. trough collector according to claim 1, wherein the differently oriented components (40,87,89) in groups have the same on a predetermined skew area firmly oriented acceptance area, a plurality of groups (60 to 62) provided for each different skew areas and formed the means are each to position one of the groups operable in the path of the reflected radiation. 3. Rinnenkollektor nach Anspruch 1, wobei der Akzeptanzbereich wenigstens einer Gruppe (60 bis 62) in Querrichtung unterschiedlich zu demjenigen einer anderen Gruppe (60 bis 62) ausgebildet ist.A trough collector according to claim 1, wherein the acceptance range of at least one group (60 to 62) in the transverse direction is different from that of another group (60 to 62). 4. Rinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die konzentrierenden Komponenten (40, 87, 89) als Sekundärkonzentratoren (40) mit gruppenweise jeweils gleicher, aber von Gruppe zu Gruppe verschiedener Ausrichtung ausgebildet sind, wobei die Ausrichtung einer Gruppe einem vorbestimmten Skew-Bereich entspricht und die Sekundärkonzentratoren (40) einer Gruppe hinter einander, der Länge des Primärkonzentrators (2) entlang, angeordnet sind.4. trough collector according to one of claims 1 to 3, wherein the concentrating components (40, 87, 89) as secondary concentrators (40) with groups of the same but the same, but different from group to group orientation, wherein the orientation of a group a predetermined skew And the secondary concentrators (40) of a group are arranged one behind the other along the length of the primary concentrator (2). 5. Rinnenkollektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die konzentrierenden Komponenten (40, 87, 89) eine einzige Gruppe von fest ausgerichteten Sekundärkonzentratoren (40) und verschiedene Gruppen von Vorsatz-Elementen (87, 89) für die Sekundärkonzentratoren (40) aufweisen, die in Verbindung mit den Sekundärkonzentratoren (40) jeweils die Ausrichtung ihres Akzeptanzbereichs für verschiedene Skew-Bereiche bewirken, und wobei die Mittel ausgebildet sind, jeweils eine Gruppe von Vorsatz-Elementen betriebsfähig im Pfad der Strahlung vor den Sekundärkonzentratoren (40) zu positionieren.A trough collector according to any one of claims 1 to 3, wherein the concentrating components (40, 87, 89) comprise a single group of fixed secondary concentrators (40) and various groups of header elements (87, 89) for the secondary concentrators (40). which, in conjunction with the secondary concentrators (40), respectively align their acceptance range for different skew areas, and wherein the means are arranged to position one group of header elements operatively in the path of the radiation in front of the secondary concentrators (40) , 6. Rinnenkollektor nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Sekundärkonzentratoren (40) als Compound Parabolic Konzentratoren ausgebildet sind.6. gutter collector according to claim 4 or 5, wherein the secondary concentrators (40) are designed as compound parabolic concentrators. 7. Rinnenkollektor nach Anspruch 1, wobei die Anordnung (56) für Sekundärkonzentration für die Konzentration der reflektierten Strahlung in auch Querrichtung ausgebildet ist, und vorzugsweise für jeden Brennpunktbereich einen Trumpet Concentrator aufweist.7. Trough collector according to claim 1, wherein the arrangement for secondary concentration (56) for the concentration of the reflected radiation is also formed in the transverse direction, and preferably for each focal point region comprises a Trumpet Concentrator. 8. Rinnenkollektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anordnung für Sekundärkonzentration (56) ausgebildet ist, unter einem Skew-Winkel von -20° bis +50° auf den Primärkonzentrator (2) einfallendes Sonnenlicht in Brennpunktbereiche (47) zu konzentrieren.8. Trough collector according to claim 1 or 2, wherein the arrangement for secondary concentration (56) is adapted to concentrate at a skew angle of -20 ° to + 50 ° to the primary concentrator (2) incident sunlight in focal areas (47). 9. Rinnenkollektor nach Anspruch 2, wobei sich die Akzeptanzbereiche für die verschiedenen, vorbestimmten Skew-Bereiche überschneiden.9. Trough collector according to claim 2, wherein the acceptance ranges for the different, predetermined skew areas overlap. 10. Rinnenkollektor nach Anspruch 1, wobei ein Absorberrohr (57) mit thermischen Öffnungen vorgesehen ist, und die Brennpunktbereiche (47) am Ort der thermischen Öffnungen liegen.10. Trough collector according to claim 1, wherein an absorber tube (57) is provided with thermal openings, and the focal areas (47) are located at the location of the thermal openings. 11. Rinnenkollektor nach Anspruch 1, wobei am Ort der Brennpunktbereiche (47) photovoltaische Zellen angeordnet sind.11. trough collector according to claim 1, wherein photovoltaic cells are arranged at the location of the focal areas (47). 12. Rinnenkollektor nach Anspruch 1, dass der Primärkonzentrator (2) in mehrere Längsbereiche unterteilt ist und jedem Längsbereich eine Anordnung für die Sekundärkonzentration des durch den Längsbereich reflektierten Sonnenlichts zugeordnet ist.12. trough collector according to claim 1, that the primary concentrator (2) is divided into a plurality of longitudinal regions and each longitudinal region is associated with an arrangement for the secondary concentration of the sunlight reflected by the longitudinal region.
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