DE102007009106B4

DE102007009106B4 - Solarmodul-Vorrichtung mit photovoltaischen Solarpaneelen und Reflektorelementen

Info

Publication number: DE102007009106B4
Application number: DE200710009106
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-02-24
Filing date: 2007-02-24
Publication date: 2012-10-25
Anticipated expiration: 2027-02-25
Also published as: DE102007009106A1

Abstract

Solarmodul-Vorrichtung (100) mit einer Mehrzahl von an einer Trägereinrichtung (110) angeordneten, bei Lichteinstrahlung elektrischen Strom liefernden, plan ausgebildeten photovoltaischen Solarpaneelen (120), wobei im Bereich einer Rechteckkante mindestens eines Solarpaneels (120) ein Reflektorelement (130) angeordnet ist, das entsprechend einer Zylindermanteloberfläche gebogen ist, wobei die Solarpaneele (120) rechteckig mit einer langen (121) und einer kurzen (122) Rechteckkante ausgebildet sind und im Bereich einer langen Rechteckkante (121) mindestens eines Solarpaneels (120) ein Reflektorelement (130) angeordnet ist, das entsprechend einer Zylindermanteloberfläche gebogen ist, wobei die Zylindermanteloberfläche in Relation zu einem benachbarten Solarpaneel (120) konvex gebogen ist und ein Reflektorelement (130) jeweils zwischen zwei benachbarten Solarpaneelen (120) angeordnet ist, wobei die Solarpaneele (120) in Form eines Siebenecks angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Solarmodul-Vorrichtung mit einer Mehrzahl von an einer Trägereinrichtung angeordneten, bei Lichteinstrahlung elektrischen Strom liefernden, plan ausgebildeten photovoltaischen Solarpaneelen, wobei im Bereich einer Rechteckkante mindestens eines Solarpaneels ein Reflektorelement angeordnet ist, das entsprechend einer Zylindermanteloberfläche gebogen ist.
Solarmodul-Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik verwendet, um Licht, in der Regel Sonnenlicht, in elektrische Energie zu wandeln. Die bekannten Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass das einfallende Licht nicht vollständig oder in einem zu flachen Winkel auf die Oberfläche eines Solarpaneels fällt, so dass die tatsächliche Energieausbeute unter den theoretischen Möglichkeiten liegt.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus WO 03/100 866 A1 bekannt. Diese Druckschrift offenbart ein Solarzellenmodul mit einem transparenten zylindrischen Behälter sowie Solarzellen, die in dem transparenten zylindrischen Behälter untergebracht sind. Das Solarzellenmodul enthält Lideinrichtungen für ein hermetisches Versiegeln des transparenten zylindrischen Containers. Die Solarzellen sind dabei direkt an der Innenfläche des transparenten zylindrischen Behälters befestigt.
DE 199 60 416 A1 offenbart eine Dauer-Solar-Strom-Anlage für die Erzeugung elektrischer Energie mittels künstlicher Lichtquellen wie Lichtröhren, Lichtstrahler und Scheinwerfer. Die wesentlichen Merkmale der Erfindung bestehen darin, dass zur Erzeugung von Strom keine Sonneneinstrahlung mehr benötigt wird und der Strom Tag und Nacht produziert werden kann. Durch entsprechenden Aufbau von Solar-Modulen zum Einfangen der künstlichen Lichtstrahlen von unterschiedlichen Lichtkörpern wird ununterbrochen Strom erzeugt.
Aus DE 42 25 133 A1 ist eine Anordnung zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische und/oder thermische Energie bekannt, mit der die folgende Merkmalskombination eine bessere Ausnutzung der Solarstrahlung erbringt:

a) eine flächendeckende Anordnung von Solarflachkollektoren und
b) ein darüber angeordneter ein- oder zweiachsig nachgeführter konzentrierender Kollektor, dessen Konzentrator aus Glas oder einem anderen transparenten Material besteht.

DE 200 08 441 U1 offenbart ein Photovoltaik-Modul, das als in wenigstens seiner einen Erstreckungsrichtung flexibel verformbares platten- oder bandförmiges Faltwerk mit zickzackförmigem Querschnitt hergestellt ist, dessen sich in Reflexionsrichtung gegenüber liegende Flankenflächen als Photovoltaikflächen oder – alternierend – als Photovoltaik- und Spiegelflächen ausgebildet sind und der Lichteinfalls- und/oder Reflexionswinkel durch Zug- oder Druckkrafteinwirkung quer zur Erstreckungsrichtung der Falten und Flankenflächen veränderbar ist.
US 6 091 017 A offenbart eine hochwirksame und dabei leichte Anordnung für Solarkonzentratoren, die insbesondere zur Verwendung in Raumfahrzeugen geeignet ist. Dabei sind parallele Reihen von Spiegelanordnungen auf einer Basisplatte mit hoher thermischer Leitfähigkeit angeordnet. Jede Spiegelanordnung enthält dabei aneinander angelegte Spiegelstreifen mit reflektierenden Frontflächen. Photovoltaische Zellen zur Erzeugung elektrischer Energie sind dabei auf der Basisplatte zwischen den Reihen von Spiegelanordnungen platziert.
Aus US 6 087 579 A ist eine photovoltaische Anordnung bekannt, mit einer Mehrzahl von auf ebenen Paneelen planar angeordneten Solarzellen, wobei eine Licht sammelnde Einrichtung mit einer Licht sammelnden Oberfläche vorgesehen ist, die geeignet ist, um Sonnenenergie einzufangen, die aus einer vorherbestimmten Richtung ausgesendet wird. Die Licht sammelnde Einrichtung ist dabei ausgelegt, um Licht von der Licht aufnehmenden Oberfläche auf die Oberfläche der Paneele zu lenken.
US 5 909 860 A offenbart ein Entfaltungssystem zum Entfalten und Ausrichten von Oberflächen, die in vorgegebener Weise zu orientieren sind.
US 6 118 067 A offenbart einen leichtgewichtigen photovoltaischen Konzentrator. Der Konzentrator enthält wenigstens zwei Abschnitte, von denen jeder ein Solarpaneel, ein Radiatorpaneel, sowie ein Reflektorpaneel enthält. Das Solarzellenpaneel enthält herkömmliche Solarzellen zum Generieren elektrischer Energie. In dem Radiatorpaneel ist ein Wärmerohr angeordnet, um von den Solarzellen abgegebene Wärme abzuführen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Solarmodul-Vorrichtung zu schaffen, bei der die Lichtausbeute verbessert ist und dadurch der Wirkungsgrad gegenüber den bekannten Vorrichtungen erhöht ist.
Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Solarpaneele rechteckig mit einer langen und einer kurzen Rechteckkante ausgebildet sind und im Bereich einer langen Rechteckkante mindestens eines Solarpaneels ein Reflektorelement angeordnet ist, das entsprechend einer Zylindermanteloberfläche gebogen ist, wobei die Zylindermanteloberfläche in Relation zu einem benachbarten Solarpaneel konvex gebogen ist und ein Reflektorelement jeweils zwischen zwei benachbarten Solarpaneelen angeordnet ist, wobei die Solarpaneele in Form eines Siebenecks angeordnet sind.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die obige Merkmalskombination erreicht, dass ein von einer vorherrschenden Richtung einfallendes Licht von dem mindestens einen Reflektorelement direkt in Richtung auf eines oder mehr, der Solarpaneele gelenkt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in der Figur der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigt:
1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Solarmodul-Vorrichtung in einer Ansicht von oben.
Die in 1 dargestellte erfindungsgemäße Solarmodul-Vorrichtung (100) enthält eine Mehrzahl von an einer Trägereinrichtung (110) angeordneten, bei Lichteinstrahlung elektrischen Strom liefernden, plan ausgebildeten photovoltaischen Solarpaneelen (120), wobei im Bereich einer Rechteckkante mindestens eines Solarpaneels (120) ein Reflektorelement (130) angeordnet ist, das entsprechend einer Zylindermanteloberfläche gebogen ist.
Die Solarpaneele (120) sind rechteckig mit einer langen (121) und einer kurzen (122) Rechteckkante ausgebildet, wobei im Bereich einer langen Rechteckkante (121) mindestens eines Solarpaneels (120) ein Reflektorelement (130) angeordnet ist, das entsprechend einer Zylindermanteloberfläche gebogen ist.
Die Zylindermanteloberfläche ist in Relation zu einem benachbarten Solarpaneel (120) konvex gebogen und ein Reflektorelement (130) ist jeweils zwischen zwei benachbarten Solarpaneelen (120) angeordnet, wobei die Solarpaneele (120) in Form eines Siebenecks angeordnet sind.