DE102007026994A1 - Process for generating electrical and thermal energy and plant for carrying out the process - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens. Gemäß dieses Verfahrens wird in mindestens einem Kollektor (1) mittels seiner photovoltaischen Elemente erzeugte elektrische Energie dem Netz zugeführt und die im Kollektor (1) erzeugte thermische Energie wird mittels eines diese Wärmeenergie tragenden Mediums mindestens einem Wärmetrafo (2) zugeführt, in welchem eine Phase dieser thermischen Energie gegen den Siedepunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums erwärmt und die andere Phase dieser thermischen Energie gegen den Gefrierpunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums abgekühlt wird und danach mindestens einem Halbleiterelement (3) geeigneter Baugröße beide Phasen mit möglichst großem Delta<SUB>t</SUB> zugeführt werden und die im Halbleiterelement (3) erzeugte elektrische Energie dem Netz zugeführt wird und danach das die Wärmeenergie tragende Medium mindestens einem Verteiler (4) zugeführt wird, welcher dem Medium die Restwärmeenergie entzieht und diese Wärme einem entsprechenden Netz zur weiteren Verwertung zuführt und das weitestgehend abgekühlte Medium wieder dem Kollektor (1) zuführt, dessen photovoltaische Elemente mittels des abgekühlten Mediums zur Verbesserung ihres Wirkungsgrades und zur Verlängerung ihrer Standzeiten gekühlt werden, wobei das gekühlte Medium im weiteren Prozess eine möglichst große Menge thermische Energie ...The invention relates to a method for generating electrical and thermal energy from exclusively solar radiation energy and a system for carrying out the method. According to this method, electrical energy generated in at least one collector (1) is supplied to the network by means of its photovoltaic elements and the thermal energy generated in the collector (1) is supplied to at least one heat transformer (2) by means of a medium carrying said heat energy, in which one phase this thermal energy is heated against the boiling point of the medium carrying the heat energy and the other phase of this thermal energy is cooled against the freezing point of the medium carrying the thermal energy and then at least one semiconductor element (3) of suitable size both phases with the largest possible delta <SUB> t < / SUB> are supplied and the electrical energy generated in the semiconductor element (3) is supplied to the network and then the heat energy carrying medium at least one distributor (4) is supplied, which extracts the residual heat energy from the medium and this heat a corresponding network for further utilization feeds and the largely cooled medium back to the collector (1) supplies, the photovoltaic elements are cooled by the cooled medium to improve their efficiency and to extend their service life, the cooled medium in the further process the largest possible amount of thermal energy ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.The The invention relates to a method for producing electrical and thermal energy from exclusively solar radiation energy and an installation for carrying out the method.

Zur Aufnahme und Umwandlung der Solarenergie in thermische Energie werden Strahlungskollektoren eingesetzt.to Absorption and conversion of solar energy into thermal energy Radiation collectors used.

Strahlungskollektoren und insbesondere Sonnenkollektoren dienen dazu, Strahlungsenergie in Wärme umzuwandeln und benutzen hierfür einen Absorber, mit denen die Strahlungsenergie aufgefangen und in Wärmeenergie umgesetzt wird. Die in dem Absorber entstandene Wärmeenergie wird dann auf ein Wärmeträgermedium übertragen, das in einem Wärmeträgerleiter umläuft, wobei der Wärmeträgerleiter mit dem Absorber in der Regel in thermisch leitender Verbindung steht. Das Wärmeträgermedium kann dann beispielsweise zur Heizung von Räumen, Schwimmbädern sowie zur Brauchwassererwärmung oder dergleichen genutzt werden.radiation collectors and in particular solar panels serve to radiate energy in Convert heat and use an absorber, with which the radiation energy is absorbed and into heat energy is implemented. The heat energy generated in the absorber is then transferred to a heat transfer medium, which rotates in a heat carrier conductor, wherein the heat carrier conductor with the absorber in usually in thermally conductive connection. The heat transfer medium can then, for example, for the heating of rooms, swimming pools and used for domestic water heating or the like become.

Zur Gewinnung von Elektroenergie ist es bekannt, photovoltaische Elemente einzusetzen.to Obtaining electric power is known to be photovoltaic elements use.

Hierzu wurden in den letzten Jahren umfangreiche Forschungen und Entwicklungen durchgeführt.For this have been extensively researched and developed in recent years carried out.

Nunmehr findet diese Art der Gewinnung von Elektroenergie breite Anwendung.Now This type of production of electric energy is widely used.

Nachteilig hierbei sind die noch geringen Wirkungsgrade der photovoltaischen Elemente und die damit verbundene geringe Energieausbeute.adversely Here are the still low efficiencies of photovoltaic Elements and the associated low energy yield.

Eine Weiterentwicklung der bekannten solarthermischen als auch photovoltaischen Kollektoren sind so genannte solare Hybridkollektoren, wie sie beispielsweise aus der DE19809883 bekannt sind.A further development of the known solar thermal and photovoltaic collectors are so-called solar hybrid collectors, such as those from the DE19809883 are known.

Solche solaren Hybridkollektoren erzielen einen gegenüber den bekannten für eine Art der Energienutzung ausgelegten Kollektoren erhöhten Wirkungsgrad, da sie sowohl für die photovoltaische als auch für die thermische Sonnenenergienutzung geeignet sind.Such Solar hybrid collectors achieve one over the known for a type of energy use designed collectors increased efficiency, as it is suitable for both the photovoltaic as well as for the thermal solar energy use are.

Nachteilig bei diesen Hybridkollektoren ist jedoch häufig eine geringere Langzeitstabilität.adversely However, in these hybrid collectors is often a lower Long-term stability.

Ursache dafür sind zum einen hohe Temperaturen in den Kollektoren, bedingt durch hohe Temperaturen und/oder mangelhafte beziehungsweise unzureichende Durchströmung der Kollektoren, sowie die erforderliche gute thermische Kopplung zwischen Photovoltaik und solarthermischem Absorber in diesem.reason on the one hand there are high temperatures in the collectors, due to high temperatures and / or poor or insufficient Flow through the collectors, as well as the required good thermal coupling between photovoltaic and solar thermal Absorber in this.

Die hohe und problematische Temperatur entsteht dabei durch die rückseitige Wärmeabstrahlung der Waver als auch durch das durch die transparenten Bereiche durchdringende Sonnenlicht, welches durch Absorption am Wideraustritt gehindert wird.The high and problematic temperature arises from the back Heat radiation of Waver as well as by the transparent areas penetrating sunlight through Absorbing absorption is prevented.

Die bekannten Hybridkollektoren weisen jedoch nachteiligerweise insgesamt auch eine unbefriedigende Energiebilanz auf, da durch die geringe Langzeitstabilität die Kollektoren häufig auszutauschen sind.The However, known hybrid collectors disadvantageously have a total also an unsatisfactory energy balance, because of the low long-term stability the collectors are frequently replaced.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich Solarenergie zu schaffen, mittels welcher die Nachteile des Standes behoben werden und welche es ermöglicht, eine Verbesserung der Energiebilanz zu realisieren.task The invention is a system for generating electrical and thermal energy from exclusively solar energy too create, by means of which the disadvantages of the state are resolved and which makes it possible to improve the energy balance to realize.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche in Zusammenhang mit den Merkmalen des Oberbegriffes.The Solution of the problem of the invention arises from the characterizing features of the claims in connection with the characteristics of the generic term.

Nachfolgend soll die erfindungsgemäße Anlage anhand der 1 und 3 näher erläutert werdenSubsequently, the plant according to the invention based on the 1 and 3 be explained in more detail

1 zeigt dabei das Schaubild einer erfindungsgemäßen Anlage, welche neben elektrischer Energie auch Wärme zur Verfügung stellt. Diese Art von Anlagen kann beispielsweise zum Einsatz kommen als alleinige oder auch unterstützende Energieversorgung in Bereichen mit Heizungsbedarf und/oder Brauchwassererwärmung und Elektroenergieversorgung. 1 shows the diagram of a system according to the invention, which also provides heat in addition to electrical energy. This type of equipment can be used for example as a sole or supportive energy supply in areas with heating demand and / or domestic water heating and electrical energy supply.

2 dagegen zeigt eine ähnliche Anlage, welche jedoch neben elektrischer Energie auch Kälte, welche aus Wärme erzeugt wurde, zur Verfügung stellt und deshalb vorzugsweise eingesetzt werden kann in Bereichen mit Kälte- bzw. Kühlungsbedarf und/oder zur sekundärseitigen Stromerzeugung mittels der zur Verfügung stehenden Temperaturdifferenz. 2 In contrast, shows a similar system, which in addition to electrical energy and cold, which was generated from heat, provides and therefore can preferably be used in areas with cooling or cooling demand and / or secondary power generation by means of the available temperature difference.

3 zeigt eine ähnliche Anlage, welche hier beispielhaft in ein Gebäudeheizungssystem eingebunden ist und neben der Erzeugung von elektrischer Energie die Wärmespeicher des Gebäudeheizungssystems mit thermischer Energie versorgt beziehungsweise von diesem zur Erzeugung von elektrischer Energie versorgt wird. 3 shows a similar system, which is here incorporated by way of example in a building heating system and in addition to the generation of electrical energy, the heat storage of the building heating system supplied with thermal energy or is supplied by this for generating electrical energy.

Das Verfahren zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie gemäß 1 verwendet mindestens einen Hybrid- oder semitransparenten Kollektor bekannter Bauart 1.The method for generating electrical and thermal energy from only solar radiation energy according to 1 used min at least one hybrid or semitransparent collector of known design 1 ,

In diesem Kollektor 1 wird mittels der photovoltaischen Elemente elektrische Energie erzeugt.In this collector 1 is generated by the photovoltaic elements electrical energy.

Diese photovoltaischen Elemente können vorzugsweise bestehen aus Silizium, CIS-Technologie(Dünnschichttechnologie), Kupfer-Indium-Technologie beziehungsweise Polymeren.These Photovoltaic elements may preferably be made made of silicon, CIS technology (thin-film technology), Copper-indium technology or polymers.

Die Belegung der Oberfläche des Kollektors mit Wavern ist prozentual zur Gesamtfläche variabel.The Occupancy of the surface of the collector with wavern is percentage variable to the total area.

So ist es beispielsweise möglich, die Oberfläche des Kollektors zwischen 60% und 70% mit Wavern zu bedecken. Eine Flächennutzung von 70% ergibt erfahrungsgemäß dabei einen Anstieg des elektrischen Wirkungsgrades, so dass mit derzeit bekannten Wavern eine Flächennutzung von beispielsweise 40–80% vorteilhaft erscheint.So is it possible, for example, the surface of the collector between 60% and 70% with Wavern. A Land use of 70% results according to experience an increase in electrical efficiency, so with currently known Wavern a land use of, for example 40-80% seems advantageous.

Diese im Kollektor erzeugt elektrische Energie wird dem Netz zugeführt und die im Kollektor 1 erzeugt thermische Energie wird mittels eines diese Wärmeenergie tragenden Mediums bei einer Temperatur von beispielsweise 60°C einem Wärmetrafo 2 zugeführt.This electrical energy generated in the collector is fed to the grid and that in the collector 1 generates thermal energy by means of a heat energy-carrying medium at a temperature of for example 60 ° C a heat transfer 2 fed.

Vorteilhafterweise wird als das die Wärmeenergie tragende Medium H2O eingesetzt.Advantageously, as the heat energy carrying medium H 2 O is used.

In dem erfindungsgemäß eingesetzten Wärmetrafo 2 wird eine Phase der eingebrachten thermischen Energie gegen den Siedepunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums erwärmt und die andere Phase dieser thermischen Energie gegen den Gefrierpunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums abgekühlt.In the heat transformer used according to the invention 2 a phase of the introduced thermal energy is heated against the boiling point of the medium carrying the heat energy and cooled the other phase of this thermal energy against the freezing point of the medium carrying the heat energy.

Das die Wärmeenergie tragende Medium wird vorteilhafterweise so ausgewählt, dass es eine möglichst hohe Siedetemperatur als auch einen möglichst niedrigen Gefrierpunkt hat, um durch möglichst große Unterschieden dieser beiden einen möglichst hohen Wirkungsgrad in diesem Verfahrensschritt zu erzielen.The the heat energy carrying medium is advantageously selected so that it has the highest possible boiling temperature as well as having as low a freezing point as possible by the greatest possible differences between these two the highest possible efficiency in this process step to achieve.

Vorteilhafterweise sind als die Wärmenergie tragendes Medium denkbar Stoffe wie beispielsweise H2O mit einem Siedepunkt von 100°C und einem Gefrierpunkt von 0°C.Advantageously, as the heat energy medium carrying conceivable substances such as H 2 O having a boiling point of 100 ° C and a freezing point of 0 ° C.

Denkbar sind aber auch Wasser-Frostschutz-Gemische beziehungsweise Wasseralkohole.Conceivable but are also water-antifreeze mixtures or water alcohols.

Die gegen den Siedepunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums erwärmte Phase als auch die gegen den Gefrierpunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums abgekühlte Phase, welche durch diese Phasentrennung mit einem möglichst großem Δt beaufschlagt wurden, werden nunmehr einem Halbleiterelement 3 geeigneter Baugröße zugeführt, um mittels diesem Halbleiterelement 3 weitere elektrische Energie zu erzeugen.The heated up to the boiling point of the heat energy carrying medium phase and the cooled to the freezing point of the heat energy carrying medium phase, which were charged t by this phase separation with a largest possible Δ, will now be a semiconductor element 3 suitable size supplied to by means of this semiconductor element 3 to generate more electrical energy.

Einsetzbar sind hier alle bekannten und dem Stand der Technik entsprechenden Halbleiterelemente.usable Here are all known and the state of the art Semiconductor elements.

Einer Verwendung neuer, bisher nicht üblicher Halbleiterelemente steht jedoch auch nichts entgegen und soll als dem Schutzumfang zugehörig betrachtet werden.one Use of new, so far not usual semiconductor elements However, nothing is contrary and should be considered the scope of protection belonging to be considered.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird die im Halbleiterelement 3 erzeugte elektrische Energie dem Netz zugeführt und danach das die Wärmeenergietragende Medium mindestens einem Verteiler 4 zugeführt wird, welcher dem Medium die Restwärmeenergie entzieht und diese Wärme einem entsprechenden Netz zur weiteren Verwertung zuführt.In a further method step, that in the semiconductor element 3 generated electrical energy supplied to the network and then the heat energy carrying medium at least one distributor 4 is supplied, which removes the residual heat energy from the medium and supplies this heat to a corresponding network for further utilization.

Dies können üblicherweise Bereiche mit Heizungsbedarf für Wohn- aber auch Büroräume sein.This can usually be areas with heating needs be for residential as well as office space.

Hierbei ist die Möglichkeit der Wärmeabgabe abhängig von der konzeptionierten Anlagengröße.in this connection is the possibility of heat dissipation dependent from the conceptualized plant size.

Denkbar ist auch eine Wärmeabgabe zur Brauchwassererwärmung als auch alle möglichen Kombinationen davon.Conceivable is also a heat output for domestic water heating as well as all possible combinations of it.

Das Medium, welchem nunmehr die Wärmeenergie weitestgehend entzogen wurde, wird nunmehr wieder dem Kollektor 1 zugeführt. Mittels dieses abgekühlten Mediums werden nunmehr die prozessbedingt aufgeheizten photovoltaischen Elemente abgekühlten.The medium, which has now largely removed the heat energy, is now back to the collector 1 fed. By means of this cooled medium now the process-related heated photovoltaic elements are cooled.

Dadurch wird neben der Verbesserung ihres Wirkungsgrades auch eine Verlängerung ihrer Standzeiten erreicht.Thereby In addition to improving its efficiency, it will also be an extension reached their service lives.

Des Weiteren wird dadurch das gekühlte Medium in die Lage versetzt, im weiteren Prozess eine möglichst große Menge thermische Energie aufzunehmen.Of Furthermore, this enables the cooled medium to in the further process the largest possible amount to absorb thermal energy.

Das Verfahren zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie gemäß 2 verwendet ebenfalls mindestens einen Hybrid- oder semitransparenten Kollektor bekannter Bauart 1.The method for generating electrical and thermal energy from only solar radiation energy according to 2 also uses at least one hybrid or semitransparent collector of known design 1 ,

Die in einem Kollektor 1 mittels seiner photovoltaischen Elemente erzeugte elektrische Energie wird dem Netz zugeführt.The in a collector 1 Electrical energy generated by its photovoltaic elements is supplied to the grid.

Die technischen Gegebenheiten und Möglichkeiten zu dieser Verfahrensstufe entsprechen den Erläuterungen und Beschreibungen des Ausführungsbeispiels zu dem Verfahren gemäß 1 und sollen deshalb zur Vereinfachung hier nicht wiederholt werdenThe technical conditions and possibility Possibilities for this process step correspond to the explanations and descriptions of the embodiment of the method according to 1 and are therefore not to be repeated here for the sake of simplicity

Die im Kollektor 1 erzeugte thermische Energie wird mittels des die Wärmeenergie tragenden Mediums bei einer Temperatur von beispielsweise 60°C mindestens einem Halbleiterelement 3 geeigneter Baugröße zugeführt.The in the collector 1 generated thermal energy is by means of the thermal energy-carrying medium at a temperature of for example 60 ° C at least one semiconductor element 3 supplied suitable size.

Dieses Halbleiterelement benötigt bekanntermaßen zwei Phasen, welche ein möglichst großes Δt aufweisen.This semiconductor element requires known to be two phases, which have the largest possible Δ t.

Das in Prozessrichtung vom Kollektor kommende Medium ist mit Wärmeenergie beaufschlagt und bildet somit die warme Phase, die kalte Phase wird durch das den Prozess und die Anlage durchlaufen habende und damit abgekühlte Medium gebildet.The In the process direction of the collector coming medium is with heat energy acts and thus forms the warm phase, which becomes cold phase through having gone through the process and the plant and thus cooled medium formed.

Die im Halbleiterelement 3 erzeugte elektrische Energie wird dem Netz zugeführt und in Prozessrichtung nach dem Halbleiterelement 3 wird das die Wärmeenergie tragende Medium einer Vorrichtung zur Erzeugung von Kälte 5 zugeführt.The in the semiconductor element 3 generated electrical energy is supplied to the network and in the process direction after the semiconductor element 3 becomes the heat energy carrying medium of a device for generating cold 5 fed.

Das Prinzip zur Erzeugung von Kälte aus zur Verfügung stehender Wärmeenergie ist bekannt, so dass hier jedwede Einrichtung, welche Kälte aus Wärmenergie gewinnen kann einsetzbar ist.The Principle of generating cold from available standing thermal energy is known, so here any Device that win cold from heat energy can be used.

Selbstverständlich sollte hier die effizienteste Lösung eingesetzt werden, um einen möglichst großen Wirkungsgrad zu erzielen.Of course the most efficient solution should be used here, to achieve the highest possible efficiency.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird die erzeugte Kälte einem entsprechenden Netz zur weiteren Verwertung zuführt.In Another step is the generated cold to a corresponding network for further utilization.

Dies sind üblicherweise Bereiche mit Kälte beziehungsweise Kühlungsbedarf wie beispielsweise Kühlhäuser oder aber auch Klimatisierungsanlagen.This are usually areas with cold respectively Cooling requirements such as cold stores or also air conditioning systems.

Denkbar ist es auch die zur Verfügung stehende Kälte zur sekundärseitigen weiteren Stromerzeugung mittels der zur Verfügung stehenden Temperaturdifferenz einzusetzen.Conceivable it is also the available cold for secondary-side further power generation by means of the Use available temperature difference.

Das weitestgehend abgekühlte Medium wieder nunmehr wie vorstehend dem Halbleiterelement 3 zuführt, so dass in diesem das die Wärmeenergie tragende Medium aus dem Kollektor 1 und das gekühlte Medium aus der Vorrichtung zur Erzeugung von Kälte 5 mit möglichst großem Δt zusammentreffen.The largely cooled medium now again as above the semiconductor element 3 feeds, so that in this the heat energy carrying medium from the collector 1 and the cooled medium from the apparatus for generating cold 5 meet with the largest possible Δ t .

Danach wird das Medium wiederum dem Kollektor 1 zugeführt, dessen photovoltaische Elemente mittels des abgekühlten Mediums zur Verbesserung ihres Wirkungsgrades und zur Verlängerung ihrer Standzeiten gekühlt werden, wobei das gekühlte Medium im weiteren Prozess eine möglichst große Menge thermische Energie aufzunehmen in der Lage ist.Thereafter, the medium is again the collector 1 supplied, the photovoltaic elements are cooled by means of the cooled medium to improve their efficiency and to extend their service life, the cooled medium in the further process to absorb the largest possible amount of thermal energy is able.

Das Verfahren zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie gemäß 3 verwendet ebenfalls mindestens einen Hybrid- oder semitransparenten Kollektor bekannter Bauart 1.The method for generating electrical and thermal energy from only solar radiation energy according to 3 also uses at least one hybrid or semitransparent collector of known design 1 ,

Die in diesem Kollektor 1 mittels seiner photovoltaischen Elemente erzeugte elektrische Energie wird dem Netz zugeführt.The in this collector 1 Electrical energy generated by its photovoltaic elements is supplied to the grid.

Die technischen Gegebenheiten und Möglichkeiten zu dieser Verfahrensstufe entsprechen den Erläuterungen und Beschreibungen des Ausführungsbeispiels zu dem Verfahren gemäß 1 und sollen deshalb zur Vereinfachung hier nicht wiederholt werden.The technical conditions and options for this process step correspond to the explanations and descriptions of the embodiment of the method according to 1 and are therefore not to be repeated here for the sake of simplicity.

Die im Kollektor 1 erzeugte thermische Energie wird mittels des diese Wärmeenergie tragenden Mediums bis zu einer freiwählbaren Temperatur direkt mindestens einem Wärmespeicher 6 eines Heizungssystems zugeführt.The in the collector 1 generated thermal energy is by means of this heat energy medium carrying up to a selectable temperature directly at least one heat storage 6 a heating system supplied.

Denkbar sind hier alle Nutzungen der in den Behältern bevorrateten Wärmenergie.Conceivable Here are all uses of stockpiled in the containers Heat energy.

Nach Abkühlung des Mediums wird dieses wieder dem Kollektor 1 zur Beladung mit thermischer Energie zugeführt.After cooling the medium, this is the collector again 1 supplied for loading with thermal energy.

Steigt die Temperatur im Medium an, so wird ab einer freiwählbaren Temperatur das die Wärmeenergie tragende Medium bevor es den Wärmespeichern 6 zugeführt wird, einem Wärmetrafo 2 zugeführt.If the temperature in the medium rises, the medium carrying the thermal energy is stored at a freely selectable temperature before the heat accumulates 6 is fed to a heat transformer 2 fed.

In diesem wird eine Phase des Mediums gegen seinen Siedepunkt erwärmt und die andere gegen den Gefrierpunkt des Mediums abgekühlt.In this one phase of the medium is heated to its boiling point and the other cooled to the freezing point of the medium.

Danach werden diese beiden Phasen des Mediums einem Halbleiterelement 3 geeigneter Baugröße beide Phasen mit möglichst großem Δt zugeführt und die im Halbleiterelement 3 erzeugte elektrische Energie wird wiederum dem Netz zugeführt.Thereafter, these two phases of the medium become a semiconductor element 3 suitable size both phases supplied with the largest possible Δ t and in the semiconductor element 3 generated electrical energy is in turn supplied to the network.

Die im Wärmetrafo 2 erwärmte Phase des Mediums wird dem Wärmespeicher 6 des Heizungssystems zugeführt, welcher durch Nutzung dieser Wärmeenergie dem Medium die Restwärmeenergie entzieht und diese Wärme einer Heizung zur weiteren Verwertung zuführt.The in the heat transformer 2 heated phase of the medium is the heat storage 6 fed to the heating system, which extracts the residual heat energy from the medium by using this heat energy and supplies this heat to a heater for further utilization.

Nunmehr wird das weitestgehend abgekühlte Medium wieder dem Kollektor 1 zuführt, dessen photovoltaische Elemente mittels des abgekühlten Mediums zur Verbesserung ihres Wirkungsgrades und zur Verlängerung ihrer Standzeiten gekühlt werden, wobei das gekühlte Medium im weiteren Prozess eine möglichst große Menge thermische Energie aufzunehmen in der Lage ist.Now the largely cooled medium is returned to the collector 1 feeds, the photovoltaic elements are cooled by means of the cooled medium to improve their efficiency and to extend their service life, the cooled medium in the further process to absorb the largest possible amount of thermal energy is able.

Vorteilhafterweise sind bei dem Verfahren gemäß 3 die Volumina des die Wärmeenergie tragenden Mediums in direkter Zuführung des Wärme tragenden Mediums zu dem oder den Wärmespeichern 6 als auch der Zuführung zu der Strecke Wärmetrafo 2 – Halbleiterelement 3 nach Bedarf frei aufzuteilen und frei wählbar.Advantageously, in the method according to 3 the volumes of the heat energy-carrying medium in direct supply of the heat-carrying medium to the one or more heat storage 6 as well as the feeder to the track heat transfer 2 - Semiconductor element 3 to split freely as required and freely selectable.

Diese Aufteilung richtet sich nach dem jeweiligen Bedarf an Wärmemenge beziehungsweise Temperatur.These Distribution depends on the respective need for heat or temperature.

Eine weitere besondere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass mittels einer Kurzschlussleitung 7 das Wärmeenergie tragende Medium am Kollektor 1 vorbeizuführen ist.Another particular embodiment of the solution according to the invention is that by means of a short-circuit line 7 the heat energy carrying medium at the collector 1 is to be carried over.

Vor dem Hintergrund, dass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens aus solarer Strahlungsenergie elektrische Energie und Wärmenergie erzeugt wird, wird vorgeschlagen, einen Teil der erzeugten elektrischen Energie zur Steuerung des Verfahrens einzusetzen.In front the background that means of the invention Method of solar radiant energy electrical energy and Heat energy is generated, it is proposed a part use the generated electrical energy to control the process.

Alle 3 vorstehenden Ausführungsbeispiele weisen die Möglichkeit auf, bei geringerem Bedarf an elektrischer Energie beziehungsweise bei Nichtvorhanden sein der Möglichkeit des Einsatzes von Hybridkollektoren beziehungsweise semitransparenten Kollektoren das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anlage äquivalent mit der Einschränkung zu benutzen, dass im Bereich des Kollektors eine Gewinnung und Einspeisung von elektrischer Energie aus solarer Strahlungsenergie nicht möglich ist.All 3 above embodiments have the possibility on, with less need for electrical energy, respectively in the absence of the possibility of using Hybrid collectors or semitransparent collectors the inventive method and the invention To use equipment equivalent to the restriction, that in the area of the collector an extraction and feeding of electrical energy from solar radiation energy not possible is.

Hierbei wird ein thermodymischer Kollektor 8 anstelle eines Hybridkollektors beziehungsweise semitransparenten Kollektors 8 eingesetzt.This is a thermodymic collector 8th instead of a hybrid collector or semitransparent collector 8th used.

Sämtliche weiteren Stufen der Energiegewinnung im Verfahren und der Anlage bleiben ohne Einschränkung erhalten.All further stages of energy production in the process and the plant remain unrestricted.

Diese Varianten sind abgebildet als 1a, 2a und 3a, um damit die Identität der Anlagen 1, 2 und 3 den Anlagen mit thermodynamischem Kollektor gegenüberzustellenThese variants are shown as 1a . 2a and 3a in order to compare the identity of Annexes 1, 2 and 3 with the thermodynamic collector systems

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung bestehen beispielsweise darin, dass, um Stillstand in der Anlage vorzubeugen unter Beachtung der zugeführten Wärmeenergie unter Berücksichtigung der minimalsten Abnahme auf der Sekundärseite Mess- und Regeleinrichtungen vorhanden sind, welche die Kollektortemperatur und mindestens die Speichertemperatur bzw. Speichertemperaturen erfasst und dadurch die Be- und Entladung regeln.Further Embodiments of the solution according to the invention For example, that consist in that, in order to stand still in the plant to be prevented taking into account the heat energy supplied considering the minimal decrease on the Secondary side measuring and control devices are present, which is the collector temperature and at least the storage tank temperature or storage temperatures detected and thereby regulate the loading and unloading.

Die Steuerung und Regelung der Anlage ist so ausgestattet, dass eine Überhitzung bzw. ein Stillstand der Anlage ausgeschlossen ist, beispielsweise besteht eine Regelgröße darin, dass die Speicherseite im Sekundarkreislauf des Nachts wieder entladen wird und dass die Abnahme der Prozesswärme entsprechend der Erfordernisse für die Prozesswärmenutzung, in diesem Fall Heizungsunterstützung und Brauchwassernutzung, nach tatsächlicher Temperatur erfasst und geregelt wird, sowie die Brauchwassererwärmung von der Vorerwärmung bis zur Nutzungstemperatur entsprechend derselben Strahlungsdaten unter Berücksichtigung der Legionellenbildung genutzt werden kann.The Control and regulation of the plant is equipped so that overheating or a shutdown of the system is excluded, for example, exists a controlled variable in that the memory page is discharged in the secondary cycle of the night again and that the Decrease of the process heat according to the requirements for process heat utilization, in this case heating support and service water, according to actual temperature is recorded and regulated, and the domestic water heating from preheating to use temperature accordingly same radiation data, taking into account the Legionella formation can be used.

Die Leistungsaufnahme der Pumpe wird so gesteuert, dass sie dem Temperatur-Verhalten der Daten von Primär- und Sekundärseite unterliegt.The Power consumption of the pump is controlled to match the temperature behavior subject to primary and secondary data.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass Stillstand durch technischen Mangel mittels einer Doppelpumpenanlage kompensiert werden kann, die auch im Normalbetrieb wechselseitig gefahren werden kann.A further advantageous embodiment of the invention Solution is that standstill by technical Deficiency can be compensated by means of a double pump system, which can also be driven in normal operation alternately.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie gemäß 3b verwendet ebenfalls mindestens einen Hybrid- oder semitransparenten Kollektor bekannter Bauart 1.A further embodiment of the method according to the invention for generating electrical and thermal energy from exclusively solar radiation energy according to 3b also uses at least one hybrid or semitransparent collector of known design 1 ,

Die in diesem Kollektor 1 mittels seiner photovoltaischen Elemente erzeugte elektrische Energie wird dem Netz zugeführt.The in this collector 1 Electrical energy generated by its photovoltaic elements is supplied to the grid.

Die technischen Gegebenheiten und Möglichkeiten zu dieser Verfahrensstufe entsprechen den Erläuterungen und Beschreibungen des Ausführungsbeispiels zu dem Verfahren gemäß 1 und sollen deshalb zur Vereinfachung hier nicht wiederholt werden.The technical conditions and options for this process step correspond to the explanations and descriptions of the embodiment of the method according to 1 and are therefore not to be repeated here for the sake of simplicity.

Die im Kollektor 1 erzeugte thermische Energie wird mittels des diese Wärmeenergie tragenden Mediums bis zu einer freiwählbaren Temperatur direkt mindestens einem Wärmespeicher 6 eines Heizungssystems zugeführt.The in the collector 1 generated thermal energy is by means of this heat energy medium carrying up to a selectable temperature directly at least one heat storage 6 a heating system supplied.

Denkbar sind hier alle Nutzungen der in den Behältern bevorrateten Wärmenergie.Conceivable here are all uses of the in the Containers stored heat energy.

Vom Wärmespeicher 6 wird das Medium nunmehr einem Kältespeicher 8 zugeführt in welchem die verbleibende Wärmeenergie in Kälte ungewandelt wird und ihrer weiteren Nutzung zuzuführen istFrom the heat storage 6 the medium is now a cold storage 8th supplied in which the remaining heat energy is converted into cold and their further use is supplied

Nunmehr wird das weitestgehend abgekühlte Medium wieder dem Kollektor 1 zuführt, dessen photovoltaische Elemente mittels des abgekühlten Mediums zur Verbesserung ihres Wirkungsgrades und zur Verlängerung ihrer Standzeiten gekühlt werden, wobei das gekühlte Medium im weiteren Prozess eine möglichst große Menge thermische Energie aufzunehmen in der Lage ist.Now the largely cooled medium is returned to the collector 1 feeds, the photovoltaic elements are cooled by means of the cooled medium to improve their efficiency and to extend their service life, the cooled medium in the further process to absorb the largest possible amount of thermal energy is able.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19809883 [0008] - DE 19809883 [0008]

Claims (22)

Verfahren zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie unter Verwendung von Hybrid- oder semitransparenten Kollektoren bekannter Bauart (1), dadurch gekennzeichnet, dass die in mindestens einem Kollektor (1) mittels seiner photovoltaischen Elemente erzeugte elektrische Energie dem Netz zugeführt wird und die im Kollektor (1) erzeugte thermische Energie mittels eines diese Wärmeenergie tragenden Mediums mindestens einem Wärmetrafo (2) zugeführt wird, in welchem eine Phase dieser thermischen Energie gegen den Siedepunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums erwärmt und die andere Phase dieser thermischen Energie gegen den Gefrierpunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums abgekühlt wird und danach mindestens einem Halbleiterelement (3) geeigneter Baugröße beide Phasen mit möglichst großem Δt zugeführt werden und die im Halbleiterelement (3) erzeugte elektrische Energie dem Netz zugeführt wird und danach das die Wärmeenergietragende Medium mindestens einem Verteiler (4) zugeführt wird, welcher dem Medium die Restwärmeenergie entzieht und diese Wärme einem entsprechenden Netz zur weiteren Verwertung zuführt und das weitestgehend abgekühlte Medium wieder dem Kollektor (1) zuführt, dessen photovoltaische Elemente mittels des abgekühlten Mediums zur Verbesserung ihres Wirkungsgrades und zur Verlängerung ihrer Standzeiten gekühlt werden, wobei das gekühlte Medium im weiteren Prozess eine möglichst große Menge thermische Energie aufzunehmen in der Lage ist. Method for generating electrical and thermal energy from exclusively solar radiation energy using hybrid or semitransparent collectors of known design ( 1 ), characterized in that in at least one collector ( 1 ) electrical energy generated by its photovoltaic elements is supplied to the network and in the collector ( 1 ) generated thermal energy by means of this heat energy medium carrying at least one heat transfer ( 2 ) in which one phase of this thermal energy is heated against the boiling point of the medium carrying the heat energy and the other phase of this thermal energy is cooled against the freezing point of the medium carrying the heat energy and then at least one semiconductor element ( 3 ) of suitable size both phases are supplied with the largest possible Δ t and in the semiconductor element ( 3 ) is supplied to the network and then the heat energy carrying medium at least one distributor ( 4 ), which removes the residual heat energy from the medium and supplies this heat to a corresponding network for further utilization and returns the largely cooled medium to the collector ( 1 ), whose photovoltaic elements are cooled by means of the cooled medium to improve their efficiency and to extend their service life, the cooled medium in the further process to absorb the largest possible amount of thermal energy is able. Verfahren zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie unter Verwendung von Hybrid- oder semitransparenten Kollektoren bekannter Bauart (1), dadurch gekennzeichnet, dass die in mindestens einem Kollektor (1) mittels seiner photovoltaischen Elemente erzeugte elektrische Energie dem Netz zugeführt wird und die im Kollektor (1) erzeugte thermische Energie mittels eines diese Wärmeenergie tragenden Mediums mindestens einem Halbleiterelement (3) geeigneter Baugröße zugeführt werden und die im Halbleiterelement (3) erzeugte elektrische Energie dem Netz zugeführt wird und in Prozessrichtung nach dem Halbleiterelement (3) danach das die Wärmeenergietragende Medium mindestens einer Vorrichtung zur Erzeugung von Kälte (5) zugeführt wird, welche die erzeugte Kälte einem entsprechenden Netz zur weiteren Verwertung zuführt und das weitestgehend abgekühlte Medium wieder dem Halbleiterelement (3) zuführt, so dass in diesem das die Wärmeenergie tragende Medium aus dem Kollektor (1) und das gekühlte Medium aus der Vorrichtung zur Erzeugung von Kälte (5) mit möglichst großem Δt zusammentreffen und danach das Medium wiederum dem Kollektor (1) zugeführt wird, dessen photovoltaische Elemente mittels des abgekühlten Mediums zur Verbesserung ihres Wirkungsgrades und zur Verlängerung ihrer Standzeiten gekühlt werden, wobei das gekühlte Medium im weiteren Prozess eine möglichst große Menge thermische Energie aufzunehmen in der Lage ist.Method for generating electrical and thermal energy from exclusively solar radiation energy using hybrid or semitransparent collectors of known design ( 1 ), characterized in that in at least one collector ( 1 ) electrical energy generated by its photovoltaic elements is supplied to the network and in the collector ( 1 ) generated thermal energy by means of a heat energy medium carrying at least one semiconductor element ( 3 ) of suitable size and that in the semiconductor element ( 3 ) electrical energy is supplied to the network and in the process direction after the semiconductor element ( 3 ) Thereafter, the heat energy carrying medium of at least one device for generating cold ( 5 ) is supplied, which supplies the generated cold to a corresponding network for further utilization and the largely cooled medium again the semiconductor element ( 3 ), so that in this the heat energy carrying medium from the collector ( 1 ) and the cooled medium from the apparatus for producing cold ( 5 ) with the largest possible Δ t and then the medium in turn the collector ( 1 ) is supplied, the photovoltaic elements are cooled by means of the cooled medium to improve their efficiency and to extend their life, the cooled medium in the further process to absorb the largest possible amount of thermal energy is able. Verfahren zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie unter Verwendung von Hybrid- oder semitransparenten Kollektoren bekannter Bauart (1), dadurch gekennzeichnet, dass die in mindestens einem Kollektor (1) mittels seiner photovoltaischen Elemente erzeugte elektrische Energie dem Netz zugeführt wird und die im Kollektor (1) erzeugte thermische Energie mittels eines diese Wärmeenergie tragenden Mediums bis zu einer freiwählbaren Temperatur direkt mindestens einem Wärmespeicher (6) eines Heizungssystems zugeführt wird und nach Abkühlung des Mediums dieses wieder dem Kollektor (1) zur Beladung mit thermischer Energie zugeführt wird und das ab einer freiwählbaren Temperatur das die Wärmeenergie tragende Medium mindestens einem Wärmetrafo (2) zugeführt wird, in welchem eine Phase dieser thermischen Energie gegen den Siedepunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums erwärmt und die andere Phase dieser thermischen Energie gegen den Gefrierpunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums abgekühlt wird und danach mindestens einem Halbleiterelement (3) geeigneter Baugröße beide Phasen mit möglichst großem Δt zugeführt werden und die im Halbleiterelement (3) erzeugte elektrische Energie dem Netz zugeführt wird und danach das die Wärmeenergie tragende Medium mindestens einem Wärmespeicher (6) eines Heizungssystems zugeführt wird, welcher dem Medium die Restwärmeenergie entzieht und diese Wärme einer Heizung zur weiteren Verwertung zuführt und das weitestgehend abgekühlte Medium wieder dem Kollektor (1) zuführt, dessen photovoltaische Elemente mittels des abgekühlten Mediums zur Verbesserung ihres Wirkungsgrades und zur Verlängerung ihrer Standzeiten gekühlt werden, wobei das gekühlte Medium im weiteren Prozess eine möglichst große Menge thermische Energie aufzunehmen in der Lage ist.Method for generating electrical and thermal energy from exclusively solar radiation energy using hybrid or semitransparent collectors of known design ( 1 ), characterized in that in at least one collector ( 1 ) electrical energy generated by its photovoltaic elements is supplied to the network and in the collector ( 1 ) generated thermal energy by means of a heat energy-carrying medium up to an arbitrary temperature directly at least one heat storage ( 6 ) is supplied to a heating system and after cooling the medium this back to the collector ( 1 ) is supplied to the loading of thermal energy and from a selectable temperature, the heat energy carrying medium at least one heat transformer ( 2 ) in which one phase of this thermal energy is heated against the boiling point of the medium carrying the heat energy and the other phase of this thermal energy is cooled against the freezing point of the medium carrying the heat energy and then at least one semiconductor element ( 3 ) of suitable size both phases are supplied with the largest possible Δ t and in the semiconductor element ( 3 ) electrical energy is supplied to the network and then the heat energy carrying medium at least one heat storage ( 6 ) is fed to a heating system which extracts the residual heat energy from the medium and supplies this heat to a heater for further utilization and recycles the largely cooled medium back to the collector ( 1 ), whose photovoltaic elements are cooled by means of the cooled medium to improve their efficiency and to extend their service life, the cooled medium in the further process to absorb the largest possible amount of thermal energy is able. Verfahren zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie unter Verwendung von Hybrid- oder semitransparenten Kollektoren bekannter Bauart (1), dadurch gekennzeichnet, dass die in mindestens einem Kollektor (1) mittels seiner photovoltaischen Elemente erzeugte elektrische Energie dem Netz zugeführt wird und die im Kollektor (1) erzeugte thermische Energie mittels eines diese Wärmeenergie tragenden Mediums bis zu einer freiwählbaren Temperatur direkt mindestens einem Wärmespeicher (6) eines Heizungssystems zur weiteren Verwertung zugeführt wird und danach einem Kältespeicher (8), welcher dem Medium die Restwärmeenergie entzieht, zugeführt wird und das weitestgehend abgekühlte Medium wieder dem Kollektor (1) zuführt, dessen photovoltaische Elemente mittels des abgekühlten Mediums zur Verbesserung ihres Wirkungsgrades und zur Verlängerung ihrer Standzeiten gekühlt werden, wobei das gekühlte Medium im weiteren Prozess eine möglichst große Menge thermische Energie aufzunehmen in der Lage ist.Method for generating electrical and thermal energy from exclusively solar radiation energy using hybrid or semitransparent collectors of known design ( 1 ), characterized in that in at least one collector ( 1 ) electrical energy generated by its photovoltaic elements is supplied to the network and in the collector ( 1 ) generated thermal energy by means of a heat energy-carrying medium up to an arbitrary temperature directly at least one heat storage ( 6 ) is supplied to a heating system for further utilization and then a cold storage ( 8th ), which deprives the medium of the residual heat energy, is fed and the largely cooled medium back to the collector ( 1 ), whose photovoltaic elements are cooled by means of the cooled medium to improve their efficiency and to extend their service life, the cooled medium in the further process to absorb the largest possible amount of thermal energy is able. Verfahren zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie unter Verwendung von thermodynamischen Kollektoren bekannter Bauart (8), dadurch gekennzeichnet, dass die im Kollektor (8) erzeugte thermische Energie mittels eines diese Wärmeenergie tragenden Mediums mindestens einem Wärmetrafo (2) zugeführt wird, in welchem eine Phase dieser thermischen Energie gegen den Siedepunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums erwärmt und die andere Phase dieser thermischen Energie gegen den Gefrierpunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums abgekühlt wird und danach mindestens einem Halbleiterelement (3) geeigneter Baugröße beide Phasen mit möglichst großem Δt zugeführt werden und die im Halbleiterelement (3) erzeugte elektrische Energie dem Netz zugeführt wird und danach das die Wärmeenergietragende Medium mindestens einem Verteiler (4) zugeführt wird, welcher dem Medium die Restwärmeenergie entzieht und diese Wärme einem entsprechenden Netz zur weiteren Verwertung zuführt und das weitestgehend abgekühlte Medium wieder dem Kollektor (8) zuführt, wobei das gekühlte Medium im weiteren Prozess eine möglichst große Menge thermische Energie aufzunehmen in der Lage ist.Method for generating electrical and thermal energy from exclusively solar radiation energy using thermodynamic collectors of known design ( 8th ), characterized in that in the collector ( 8th ) generated thermal energy by means of this heat energy medium carrying at least one heat transfer ( 2 ) in which one phase of this thermal energy is heated against the boiling point of the medium carrying the heat energy and the other phase of this thermal energy is cooled against the freezing point of the medium carrying the heat energy and then at least one semiconductor element ( 3 ) of suitable size both phases are supplied with the largest possible Δ t and in the semiconductor element ( 3 ) is supplied to the network and then the heat energy carrying medium at least one distributor ( 4 ), which removes the residual heat energy from the medium and supplies this heat to a corresponding network for further utilization and returns the largely cooled medium to the collector ( 8th ), wherein the cooled medium is able to absorb the largest possible amount of thermal energy in the further process. Verfahren zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie unter Verwendung von thermodynamischen Kollektoren bekannter Bauart (8), dadurch gekennzeichnet, dass die im Kollektor (8) erzeugte thermische Energie mittels eines diese Wärmeenergie tragenden Mediums mindestens einem Halbleiterelement (3) geeigneter Baugröße zugeführt werden und die im Halbleiterelement (3) erzeugte elektrische Energie dem Netz zugeführt wird und in Prozessrichtung nach dem Halbleiterelement (3) danach das die Wärmeenergietragende Medium mindestens einer Vorrichtung zur Erzeugung von Kälte (5) zugeführt wird, welche die erzeugte Kälte einem entsprechenden Netz zur weiteren Verwertung zuführt und das weitestgehend abgekühlte Medium wieder dem Halbleiterelement (3) zuführt, so dass in diesem das die Wärmeenergie tragende Medium aus dem Kollektor (8) und das gekühlte Medium aus der Vorrichtung zur Erzeugung von Kälte (5) mit möglichst großem Δt zusammentreffen und danach das Medium wiederum dem Kollektor (8) zugeführt wird, wobei das gekühlte Medium im weiteren Prozess eine möglichst große Menge thermische Energie aufzunehmen in der Lage ist. Method for generating electrical and thermal energy from exclusively solar radiation energy using thermodynamic collectors of known design ( 8th ), characterized in that in the collector ( 8th ) generated thermal energy by means of a heat energy medium carrying at least one semiconductor element ( 3 ) of suitable size and that in the semiconductor element ( 3 ) electrical energy is supplied to the network and in the process direction after the semiconductor element ( 3 ) Thereafter, the heat energy carrying medium of at least one device for generating cold ( 5 ) is supplied, which supplies the generated cold to a corresponding network for further utilization and the largely cooled medium again the semiconductor element ( 3 ), so that in this the heat energy carrying medium from the collector ( 8th ) and the cooled medium from the apparatus for producing cold ( 5 ) with the largest possible Δ t and then the medium in turn the collector ( 8th ), wherein the cooled medium is able to absorb the largest possible amount of thermal energy in the further process. Verfahren zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie unter Verwendung von thermodynamischen Kollektoren bekannter Bauart (8), dadurch gekennzeichnet, dass im Kollektor (8) erzeugte thermische Energie mittels eines diese Wärmeenergie tragenden Mediums bis zu einer freiwählbaren Temperatur direkt mindestens einem Wärmespeicher (6) eines Heizungssystems zugeführt wird und nach Abkühlung des Mediums dieses wieder dem Kollektor (8) zur Beladung mit thermischer Energie zugeführt wird und das ab einer freiwählbaren Temperatur das die Wärmeenergie tragende Medium mindestens einem Wärmetrafo (2) zugeführt wird, in welchem eine Phase dieser thermischen Energie gegen den Siedepunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums erwärmt und die andere Phase dieser thermischen Energie gegen den Gefrierpunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums abgekühlt wird und danach mindestens einem Halbleiterelement (3) geeigneter Baugröße beide Phasen mit möglichst großem Δt zugeführt werden und die im Halbleiterelement (3) erzeugte elektrische Energie dem Netz zugeführt wird und danach das die Wärmeenergie tragende Medium mindestens einem Wärmespeicher (6) eines Heizungssystems zugeführt wird, welcher dem Medium die Restwärmeenergie entzieht und diese Wärme einer Heizung zur weiteren Verwertung zuführt und das weitestgehend abgekühlte Medium wieder dem Kollektor (8) zuführt, wobei das gekühlte Medium im weiteren Prozess eine möglichst große Menge thermische Energie aufzunehmen in der Lage ist.Method for generating electrical and thermal energy from exclusively solar radiation energy using thermodynamic collectors of known design ( 8th ), characterized in that in the collector ( 8th ) generated thermal energy by means of a heat energy-carrying medium up to an arbitrary temperature directly at least one heat storage ( 6 ) is supplied to a heating system and after cooling the medium this back to the collector ( 8th ) is supplied to the loading of thermal energy and from a selectable temperature, the heat energy carrying medium at least one heat transformer ( 2 ) in which one phase of this thermal energy is heated against the boiling point of the medium carrying the heat energy and the other phase of this thermal energy is cooled against the freezing point of the medium carrying the heat energy and then at least one semiconductor element ( 3 ) of suitable size both phases are supplied with the largest possible Δ t and in the semiconductor element ( 3 ) electrical energy is supplied to the network and then the heat energy carrying medium at least one heat storage ( 6 ) is fed to a heating system which extracts the residual heat energy from the medium and supplies this heat to a heater for further utilization and recycles the largely cooled medium back to the collector ( 8th ), wherein the cooled medium is able to absorb the largest possible amount of thermal energy in the further process. Verfahren nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumina des Wärmeenergie tragenden Mediums in direkte Zuführung des Wärme tragenden Mediums zu dem Wärmespeichern (6) als auch der Zuführung zu der Strecke Wärmetrafo (2) und Halbleiterelement (3) nach Bedarf frei aufzuteilen sind.A method according to claim 3 or 6, characterized in that the volumes of the heat energy-carrying medium in direct supply of the heat-carrying medium to the heat storage ( 6 ) as well as the supply to the track heat transfer ( 2 ) and semiconductor element ( 3 ) are to be divided freely as needed. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4 beziehungsweise 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Kurzschlussleitung (7) das Wärmeenergie tragende Medium am Kollektor (1) vorbeizuführen ist.A method according to claim 3 or 4 or 6 or 7, characterized in that by means of a short-circuit line ( 7 ) the heat energy carrying medium at the collector ( 1 ) is to pass. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der erzeugten elektrischen Energie zur Steuerung des Verfahrens eingesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a part of the electrical generated Energy is used to control the process. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Hybrid- oder semitransparenter Kollektor bekannter Bauart (1) zur Einspeisung elektrischer Energie mit dem entsprechenden Netz verbunden ist und mit mindestens einem Wärmetrafo (2) zur Einspeisung des die Wärmeenergie tragende Medium aus dem Kollektor (1) verbunden ist, in welchem eine Phase dieser thermischen Energie gegen den Siedepunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums erwärmt und die andere Phase dieser thermischen Energie gegen den Gefrierpunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums abgekühlt wird, wobei dieser Wärmetrafo (2) so mit mindestens einem Halbleiterelement (3) verbunden ist, dass beide Phasen diesem Halbleiterelement (3) mit möglichst großem Δt zugeführt werden und dass das Halbleiterelement (3) zur Einspeisung elektrischer Energie mit dem entsprechenden Netz verbunden ist und in Prozessrichtung nach dem Halbleiterelement (3) mindestens ein Verteiler (4) angeordnet ist, mittels welchem die dem Medium entzogene Wärme einem entsprechenden Netz zur weiteren Verwertung zuzuführen ist und welcher wiederum zur Rückführung des weitestgehend abgekühlten Medium zum Kollektor (1) mit demselben verbunden ist.Plant for carrying out the method according to claim 1, characterized in that at least one hybrid or semitransparent collector of known type ( 1 ) is connected to the supply of electrical energy to the corresponding network and with at least one heat transformer ( 2 ) to Infeed of the heat energy carrying medium from the collector ( 1 ) in which one phase of this thermal energy is heated against the boiling point of the medium carrying the thermal energy and the other phase of this thermal energy is cooled against the freezing point of the medium carrying the thermal energy, this heat transformer ( 2 ) so with at least one semiconductor element ( 3 ), that both phases of this semiconductor element ( 3 ) are supplied with the largest possible Δ t and that the semiconductor element ( 3 ) is connected to the supply of electrical energy to the corresponding network and in the process direction after the semiconductor element ( 3 ) at least one distributor ( 4 ) is arranged, by means of which the heat extracted from the medium is to be supplied to a corresponding network for further utilization and which in turn for returning the largely cooled medium to the collector ( 1 ) is connected to the same. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Hybrid- oder semitransparenter Kollektor bekannter Bauart (1) zur Einspeisung elektrischer Energie mit dem entsprechenden Netz verbunden ist und in Prozessrichtung nach dem Kollektor (1) mindestens ein Halbleiterelement (3) geeigneter Baugröße angeordnet ist, welches von dem die Wärmeenergie tragenden Medium vom Kollektor (1) kommend durchströmt ist, und welches zur Einspeisung im Halbleiterelement (3) erzeugter elektrischer Energie mit dem entsprechenden Netz verbunden ist und welches verbunden ist mit mindestens einer Vorrichtung zur Erzeugung von Kälte (5), welche wiederum verbunden ist mit einem entsprechenden Netz zur weiteren Verwertung der erzeugten Kälte und mit dem kalten Eingang des Halbleiterelementes (3), welches wiederum zur Rückführung des weitestgehend abgekühlten Medium zum Kollektor (1) mit demselben verbunden ist.Plant for carrying out the method according to claim 2, characterized in that at least one hybrid or semitransparent collector of known type ( 1 ) is connected to the supply of electrical energy to the corresponding network and in the process direction after the collector ( 1 ) at least one semiconductor element ( 3 ) of suitable size is arranged, which of the heat energy carrying medium from the collector ( 1 ) is flowed through, and which for feeding in the semiconductor element ( 3 ) is connected to the corresponding network and which is connected to at least one device for generating cold ( 5 ), which in turn is connected to a corresponding network for further utilization of the generated cold and to the cold input of the semiconductor element ( 3 ), which in turn for the return of the largely cooled medium to the collector ( 1 ) is connected to the same. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Hybrid- oder semitransparenter Kollektor bekannter Bauart (1) zur Einspeisung elektrischer Energie mit dem entsprechenden Netz verbunden ist und direkt sowohl mit mindestens einem Wärmespeicher (6) eines Heizungssystems, welcher mittels einer Rücklaufleitung mit dem Kollektor (1) als auch mit mindestens einem Wärmetrafo (2) zur Einspeisung des die Wärmeenergie tragende Medium aus dem Kollektor (1) verbunden ist, in welchem eine Phase dieser thermischen Energie gegen den Siedepunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums erwärmt und die andere Phase dieser thermischen Energie gegen den Gefrierpunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums abgekühlt wird, wobei dieser Wärmetrafo (2) so mit mindestens einem Halbleiterelement (3) verbunden ist, dass beide Phasen diesem Halbleiterelement (3) mit möglichst großem Δt zugeführt werden und dass das Halbleiterelement (3) zur Einspeisung elektrischer Energie mit dem entsprechenden Netz verbunden ist und in Prozessrichtung nach dem Halbleiterelement (3) mindestens eine Verbindung mit mindestens einem Wärmespeicher (6) angeordnet ist, mittels welchem die dem Medium entzogene Wärme einem entsprechenden Netz zur weiteren Verwertung zuzuführen ist und welcher wiederum zur Rückführung des weitestgehend abgekühlten Medium zum Kollektor (1) mit demselben verbunden ist.Plant for carrying out the method according to claim 3, characterized in that at least one hybrid or semitransparent collector of known type ( 1 ) is connected to the supply of electrical energy to the corresponding network and directly with at least one heat storage ( 6 ) of a heating system, which by means of a return line to the collector ( 1 ) as well as with at least one heat transformer ( 2 ) for feeding the heat energy carrying medium from the collector ( 1 ) in which one phase of this thermal energy is heated against the boiling point of the medium carrying the thermal energy and the other phase of this thermal energy is cooled against the freezing point of the medium carrying the thermal energy, this heat transformer ( 2 ) so with at least one semiconductor element ( 3 ), that both phases of this semiconductor element ( 3 ) are supplied with the largest possible Δ t and that the semiconductor element ( 3 ) is connected to the supply of electrical energy to the corresponding network and in the process direction after the semiconductor element ( 3 ) at least one connection with at least one heat storage ( 6 ) is arranged, by means of which the heat extracted from the medium is to be supplied to a corresponding network for further utilization and which in turn for returning the largely cooled medium to the collector ( 1 ) is connected to the same. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Hybrid- oder semitransparenter Kollektor bekannter Bauart (1) zur Einspeisung elektrischer Energie mit dem entsprechenden Netz verbunden ist und direkt sowohl mit mindestens einem Wärmespeicher (6) eines Heizungssystems, welcher mittels einer Rücklaufleitung mit dem Kollektor (1) als auch mit einem Kältespeicher (8) verbunden ist, wobei der Wärmespeicher (6) als auch der Kältespeicher (8) mindestens eine Verbindung mit einem Netz zur weiteren Verwertung der Wärme aus dem Wärmespeicher (6) sowie der Verwertung der Kälte aus dem Kältespeicher (8) angeordnet ist und beide Speicher (6 und 8) zur Rückführung des weitestgehend abgekühlten Mediums zum Kollektor (1) mit demselben verbunden ist, wobei diese Rückführung vom jedem der Speicher (6 und 8) einzeln als auch zusammengefasst erfolgen kann.Plant for carrying out the method according to claim 4, characterized in that at least one hybrid or semitransparent collector of known type ( 1 ) is connected to the supply of electrical energy to the corresponding network and directly with at least one heat storage ( 6 ) of a heating system, which by means of a return line to the collector ( 1 ) as well as with a cold storage ( 8th ), wherein the heat storage ( 6 ) as well as the cold storage ( 8th ) at least one connection to a network for further utilization of the heat from the heat storage ( 6 ) as well as the utilization of the cold from the cold storage ( 8th ) and both memories ( 6 and 8th ) for returning the largely cooled medium to the collector ( 1 ) is connected to the same, this feedback from each of the memories ( 6 and 8th ) can be done individually or in combination. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein thermodynamischer Kollektor bekannter Bauart (8) und mit mindestens einem Wärmetrafo (2) zur Einspeisung des die Wärmeenergie tragende Medium aus dem Kollektor (8) verbunden ist, in welchem eine Phase dieser thermischen Energie gegen den Siedepunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums erwärmt und die andere Phase dieser thermischen Energie gegen den Gefrierpunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums abgekühlt wird, wobei dieser Wärmetrafo (2) so mit mindestens einem Halbleiterelement (3) verbunden ist, dass beide Phasen diesem Halbleiterelement (3) mit möglichst großem Δt zugeführt werden und dass das Halbleiterelement (3) zur Einspeisung elektrischer Energie mit dem entsprechenden Netz verbunden ist und in Prozessrichtung nach dem Halbleiterelement (3) mindestens ein Verteiler (4) angeordnet ist, mittels welchem die dem Medium entzogene Wärme einem entsprechenden Netz zur weiteren Verwertung zuzuführen ist und welcher wiederum zur Rückführung des weitestgehend abgekühlten Medium zum Kollektor (8) mit demselben verbunden ist.Plant for carrying out the method according to claim 5, characterized in that at least one thermodynamic collector of known type ( 8th ) and with at least one heat transformer ( 2 ) for feeding the heat energy carrying medium from the collector ( 8th ) in which one phase of this thermal energy is heated against the boiling point of the medium carrying the thermal energy and the other phase of this thermal energy is cooled against the freezing point of the medium carrying the thermal energy, this heat transformer ( 2 ) so with at least one semiconductor element ( 3 ), that both phases of this semiconductor element ( 3 ) are supplied with the largest possible Δ t and that the semiconductor element ( 3 ) is connected to the supply of electrical energy to the corresponding network and in the process direction after the semiconductor element ( 3 ) at least one distributor ( 4 ) is arranged, by means of which the heat extracted from the medium is to be supplied to a corresponding network for further utilization and which in turn for returning the largely cooled medium to the collector ( 8th ) is connected to the same. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein thermodynamischer Kollektor bekannter Bauart (8) zur Einspeisung elektrischer Energie mit dem entsprechenden Netz verbunden ist und in Prozessrichtung nach dem Kollektor (8) mindestens ein Halbleiterelement (3) geeigneter Baugröße angeordnet ist, welches von dem die Wärmeenergie tragenden Medium vom Kollektor (1) kommend durchströmt ist, und welches zur Einspeisung im Halbleiterelement (3) erzeugter elektrischer Energie mit dem entsprechenden Netz verbunden ist und welches verbunden ist mit mindestens einer Vorrichtung zur Erzeugung von Kälte (5), welche wiederum verbunden ist mit einem entsprechenden Netz zur weiteren Verwertung der erzeugten Kälte und mit dem kalten Eingang des Halbleiterelementes (3), welches wiederum zur Rückführung des weitestgehend abgekühlten Medium zum Kollektor (8) mit demselben verbunden ist.Plant for carrying out the method according to claim 6, characterized in that at least one thermodynamic collector of known type ( 8th ) is connected to the supply of electrical energy to the corresponding network and in the process direction after the collector ( 8th ) at least one semiconductor element ( 3 ) of suitable size is arranged, which of the heat energy carrying medium from the collector ( 1 ) is flowed through, and which for feeding in the semiconductor element ( 3 ) is connected to the corresponding network and which is connected to at least one device for generating cold ( 5 ), which in turn is connected to a corresponding network for further utilization of the generated cold and to the cold input of the semiconductor element ( 3 ), which in turn for the return of the largely cooled medium to the collector ( 8th ) is connected to the same. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein thermodynamischer Kollektor bekannter Bauart (8) zur Einspeisung elektrischer Energie mit dem entsprechenden Netz verbunden ist und direkt sowohl mit mindestens einem Wärmespeicher (6) eines Heizungssystems, welcher mittels einer Rücklaufleitung mit dem Kollektor (1) als auch mit mindestens einem Wärmetrafo (2) zur Einspeisung des die Wärmeenergie tragende Medium aus dem Kollektor (8) verbunden ist, in welchem eine Phase dieser thermischen Energie gegen den Siedepunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums erwärmt und die andere Phase dieser thermischen Energie gegen den Gefrierpunkt des die Wärmeenergie tragenden Mediums abgekühlt wird, wobei dieser Wärmetrafo (2) so mit mindestens einem Halbleiterelement (3) verbunden ist, dass beide Phasen diesem Halbleiterelement (3) mit möglichst großem Δt zugeführt werden und dass das Halbleiterelement (3) zur Einspeisung elektrischer Energie mit dem entsprechenden Netz verbunden ist und in Prozessrichtung nach dem Halbleiterelement (3) mindestens eine Verbindung mit mindestens einem Wärmespeicher (6) angeordnet ist, mittels welchem die dem Medium entzogene Wärme einem entsprechenden Netz zur weiteren Verwertung zuzuführen ist und welcher wiederum zur Rückführung des weitestgehend abgekühlten Medium zum Kollektor (8) mit demselben verbunden ist.Plant for carrying out the method according to claim 7, characterized in that at least one thermodynamic collector of known type ( 8th ) is connected to the supply of electrical energy to the corresponding network and directly with at least one heat storage ( 6 ) of a heating system, which by means of a return line to the collector ( 1 ) as well as with at least one heat transformer ( 2 ) for feeding the heat energy carrying medium from the collector ( 8th ) in which one phase of this thermal energy is heated against the boiling point of the medium carrying the thermal energy and the other phase of this thermal energy is cooled against the freezing point of the medium carrying the thermal energy, this heat transformer ( 2 ) so with at least one semiconductor element ( 3 ), that both phases of this semiconductor element ( 3 ) are supplied with the largest possible Δ t and that the semiconductor element ( 3 ) is connected to the supply of electrical energy to the corresponding network and in the process direction after the semiconductor element ( 3 ) at least one connection with at least one heat storage ( 6 ) is arranged, by means of which the heat extracted from the medium is to be supplied to a corresponding network for further utilization and which in turn for returning the largely cooled medium to the collector ( 8th ) is connected to the same. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Verbindungsleitung zwischen Kollektor (1) zum Wärmespeicher (6) und zwischen der Rückführung vom Wärmespeicher (6) zum Kollektor (1) eine Überbrückung (7) angeordnet ist, mittels welcher der Kollektor (1) umgehen ist.Plant according to claim 16, characterized in that between the connecting line between the collector ( 1 ) to the heat storage ( 6 ) and between the return from the heat storage ( 6 ) to the collector ( 1 ) a bridging ( 7 ) is arranged, by means of which the collector ( 1 ) is around. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mess- und Regeleinrichtungen angeordnet sind, welche die Kollektortemperatur und mindestens die Speichertemperatur bzw. Speichertemperaturen erfasst und dadurch die Beladung regeln.Plant according to one of the preceding claims, characterized in that arranged measuring and control devices are what the collector temperature and at least the storage tank temperature or storage temperatures detected and thereby regulate the loading. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung und Regelung der Anlage ist so ausgestattet, dass eine Überhitzung bzw. ein Stillstand der Anlage ausgeschlossen ist, Plant according to one of the preceding claims, characterized in that the control and regulation of the plant is equipped so that overheating or a standstill the plant is excluded, Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsaufnahme der Pumpe so zu steuern ist, dass sie dem Temperatur-Verhalten der Daten von Primär- und Sekundärseite unterliegt.Plant according to one of the preceding claims, characterized in that the power consumption of the pump so to control that is the temperature behavior of the data of Primary and secondary side subject. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass zur Vermeidung von Stillstand der Anlage durch technischen Mangel eine Doppelpumpenanlage angeordnet ist.Plant according to one of the preceding claims, that to avoid shutdown of the plant by technical Lack a double pump system is arranged.
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