DE102010006350A1 - Solarkraftwerk gekennzeichnet durch das direkte Erhitzen von Wasser oder anderen Stoffen und Nutzung entstehenden Druckgefälles - Google Patents

Abstract

Solarkraftwerk gekennzeichnet durch das direkte Erhitzen von Wasser oder anderen Stoffen und Nutzung entstehenden Druckgefälles Derzeitige Solarkraftwerke werden gekennzeichnet durch eine geringe Effizienz. Ursachen dafür sind eine indirekte Anwendung oder Weiterleitung von sonnenbestrahlten Stoffen, beziehungsweise die Nutzung von einem limitierten Bereich des Spektrums der Strahlung. Mit einer solarkollektiven Anlage wird Sonnenstrahlung in einen Wasserkörper gezielt. Das nachfolgende Druckgefälle wird über eine Turbine geleitet zur Erzeugung von Strom. Der Wasserdampf wird innerhalb des Systems dieser Erfindung kondensiert und recycelt zur Wiederholung des stromerzeugenden Prozesses. Das Gerät kann eine selbständige Energiequelle sein in abgelegenen Regionen. Aber wegen der hohen Effizienz und geringen Wärmeverlusts sind auch andere Verwendungen denkbar.

Description

• Derzeitige Solarkraftwerke werden gekennzeichnet durch eine geringe Effizienz. Ursachen dafür sind eine indirekte Anwendung oder Weiterleitung von sonnenbestrahlten Stoffen, beziehungsweise die Nutzung von einem limitierten Bereich des Spektrums der Strahlung.
• Die Erfindung in Patentansprüche 1 bis 5 geht aus von der direkten Nutzung von sonnenbestrahlten Körpern oder Stoffen, in dem Aufbau von einem Druckgefälle, das als Energie angewendet worden kann.
• Weiterhin müssen Solarkraftwerke mit ölhaltigen Röhren ständig in Position gehalten werden um die Sonnenstrahlung auf die Röhre zu zentrieren. Mit einem Wasserkörper in einem Glaszylinder ist es minder wichtig wo ins Wasser die Strahlung eintretet. Anpassung der Spiegelpositionen ist deswegen nur mit Intervallen notwendig. Außerdem wird die Flüssigkeit direkt erhitzt, statt des Behälters der Flüssigkeit. Das hier vorgeschlagene System funktioniert ohne Weiterleitung der erhitzten Flüssigkeit, was die Effizienz erhöht. Der Vorteil der Nutzung Glases ist die Wärmeisolierung des Materials und Durchlässigkeit vor Licht von hochwärmenden Wellenlängen.
• Das Gerät kann eine selbständige Energiequelle sein in abgelegenen Regionen. Aber wegen der hohen Effizienz und geringen Wärmeverlusts sind auch andere Verwendungen denkbar.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Die Darstellung der Anlage und Einzelteile in den Figuren ist nicht maßgeblich an dem Schutz dieses Patentes.
• 1. zeigt einen Querschnitt einer Anlage zur Erzeugung von Energie durch das Erhitzen von Wasser inhaltlich an einer Glaskugel (A) mit Sonnenstrahlung (B), die direkt und via Spiegel (C) in das Wasser gezielt wird, sodass das Wasser in einem kochenden Zustand gebracht wird und ein Druckgefälle entsteht, das durch Abgasung von Wasserdampf über eine Turbine (D) geleitet wird, womit eine Drehung von Turbineblättern entsteht, die mit einer Achse (E) weitergeleitet wird nach einer elektro-erzeugenden Anlage (F) außerhalb des Bereiches der Solarkollektion. Die Abgasung des Wasserdampfes verläuft durch ein zentrales Rohr (E) im Zylinder oder Behälter, und wird unter dem Behälter mit Schlauchen oder Rohre (nicht dargestellt) nach Räumen hinter den Spiegeln (nicht dargestellt) geleitet, wo das Gas kondensiert und das entstandene Wasser gelagert wird. Die Achse läuft durch das Zentralrohr (E).
• 2. zeigt eine kombinierte Abgasungs- und Antreibungsachse die durch ihre offene Struktur via ihren Innenraum Abgasung von Wasserdampf nach Räumen außerhalb des Bereiches der Solarkollektion ermöglicht.
• 3. zeigt die Spiegelanlage von oben mit einer Öffnung für das Zentralrohr, beziehungsweise den Träger der Glaskugel und der Turbine, die ein Kippen des Spiegels ermöglicht. Zusammen mit einer Rotationsmöglichkeit der Spiegelanlage kann diese nach der Sonne gerichtet werden.

Claims (10)

1. Die Erzeugung von Energie durch das Erhitzen von Wasser inhaltlich an einem Glaszylinder, oder einer Glaskugel oder einem Behälter aus Glas, mit Sonnenstrahlung, die direkt und indirekt via Spiegel in das Wasser gezielt wird, sodass das Wasser in einem kochenden Zustand gebracht wird, oder eine Erhöhung von dem Druck inhaltlich an dem Behälter entsteht, und ein Druckgefälle entsteht, die durch Abgasung von Wasserdampf, beziehungsweise einer Gasmischung, über eine Turbine geleitet wird, womit eine Drehung von Turbineblättern entsteht, die mit einer Achse weitergeleitet wird nach einer elektro-erzeugenden Anlage außerhalb des Bereiches der Solarkollektion. Die Abgasung des Wasserdampfes verläuft durch ein zentrales Rohr im Zylinder oder Behälter, und wird unter dem Behälter mit Schlauchen oder Rohren nach Räumen hinter den Spiegeln, beziehungsweise Räumen außerhalb des Bereiches der Solarkollektion, geleitet wo das Gas kondensiert und das entstandene Wasser gelagert wird. Die Achse läuft durch das Zentralrohr und kann durch eine perforierte Struktur Abgasung via ihren Innenraum ermöglichen. Das Material, die Färbung und die Struktur der Außenseite des Zentralrohrs, die in direkter Berührung ist mit dem Inhalt des Behälters, sind nicht-reflektierend und wärme- und lichtabsorbierend vor Sonnenstrahlung, und sind wärmeleitfähig in dem Abgeben von Wärme an den Stoffen inhaltlich am Behälter. In den Spiegeln ist eine Öffnung gelassen mit der gleichen Breite wie der Durchmesser des Zentralrohrs, beziehungsweise eine Öffnung die so breit ist dass die Spiegelanlage entlang das Zentralrohr bewegen kann aber der Verlust an reflektierender Oberfläche minimal ist, und mit einer Länge, die es ermöglicht die Spiegelanlage in eine für Solarkollektion optimale Position zu kippen. Eine zusätzliche Rotation der Spiegelanlage richtet die Spiegel nach der Sonne. Eine Optimierung der zeitlichen Intervalleinstellung der Drehung oder Positionierung kann daraus bestehen dass immer alle Strahlung auf das Zentralrohr in dem Bereich des Behälters gezielt wird, und eine Drehung stattfindet wenn Sonnenstrahlung am Rohr entlanggeht. Eine Optimierung der Intervalleinstellung der Drehung wird berechnet durch die Energieinvestition des Drehens zu vergleichen mit den Energiegewinnen eines senkrechten Eintreten der Sonnenstrahlung in den Wasserkörper, und ein Regime ein zu stellen bei dem die Energie-erzeugung maximal ist. Das System das dieser Erfindung entspricht ist geschlossen. Wenn die Energie-erzeugung nicht mehr effizient ist, beziehungsweise eine Wiederholung des energie-erzeugenden Prozesses effizienter ist, lasst eine Öffnung eines Ventils oder Ventile das kondensierte Wasser in den Behälter zurück fließen via Schlauchen oder Rohre. Die Idealsituation entspricht ein völlig isoliertem System mit Recycling von destilliertem Wasser um Mineralablagerung am Behälterglas zu vermeiden. In dem Anfangszustand und während des Erhitzen des Wassers, kann im System, oder in Teilen des Systems, ein Unterdruck herrschen, der die Abgasung beschleunigt und das Druckgefälle vergrößert. Der Unterdruck soll angepasst sein an einer effizienten Kondensierung des Wasserdampfes, beziehungsweise soll führen zu einer Situation die eine maximale Energie-erzeugung gewährleistet. Die Effizienz der Dampfkondensierung ist größer wenn Kondensierung hoch im System stattfindet, weil die Notwendigkeit Wasser hoch zu pumpen eingeschränkt wird.
2. Die Erzeugung von Energie durch das Erhitzen von einer Flüssigkeit oder einem Gas, oder von einer Kombination von einer Flüssigkeit und einem Gas, oder von einer Kombination von Flüssigkeiten und Gasen, inhaltlich an einem Behälter aus Glas, beziehungsweise einem Licht- oder wärmedurchlässigen Material, mit Solarstrahlung, die direkt, oder indirekt via lichtreflektierende Anlagen, beziehungsweise direkt und indirekt via lichtreflektierende Anlagen, in die Flüssigkeit oder das Gas gezielt wird, sodass die Flüssigkeit oder das Gas, beziehungsweise deren Kombination, in einen expansiven Zustand gebracht wird, und ein Druckgefälle entsteht, das durch Abgasung über eine Turbine geleitet wird, womit eine Drehung von Turbineblättern entsteht, die eine elektro-erzeugende Anlage antreibt, beziehungsweise mit einer Achse weitergeleitet wird und eine elektro-erzeugende Anlage antreibt außerhalb des Bereiches der Solarkollektion. Die Abgasung verläuft durch ein Rohr zentral am Behälter, und wird unter dem Behälter mit Schlauchen oder Rohre nach Räumen hinter den Spiegeln, beziehungsweise Räumen außerhalb des Bereiches der Solarkollektion, geleitet wo das Gas kondensiert oder abkühlt, und in nachfolgendem Zustand gelagert wird zur Recycling in das System, beziehungsweise die Abgasung ist nach Räumen innerhalb des Bereiches der Solarkollektion, beziehungsweise nach Räumen innerhalb und außerhalb des Bereiches der Solarkollektion, beziehungsweise nach außerhalb des Systems ohne Recycling, beziehungsweise nach außerhalb des Systems und nach Räumen innerhalb des Systems. Zentral am Behälter, beziehungsweise im Behälter, kann ein Rohr, oder ein Körper, oder können mehrere Körper, sein, das besteht aus oder die bestehen aus einem Material, oder Materialen, das in direkter Berührung steht mit dem Inhalt des Behälters, und nicht-reflektierend und wärme- und lichtabsorbierend vor Sonnenstrahlung ist, und wärmeleitfähig in dem Abgeben von Wärme an dem Inhalt des Behälters. Beziehungsweise in dem Behälter kann ein Stoff oder können Stoffe sein mit nicht-reflektierenden und wärme- und lichtabsorbierenden Eigenschaften. Die Spiegel oder sonnenstrahlungsreflektierende Anlagen werden intervallgemäß nach der Sonne gerichtet. Optimierung der Intervalleinstellung ist nach Patentanspruch 1. Kondensierung oder Abkühlung der druckgefälle-erzeugenden Flüssigkeiten oder Gase, oder deren Kombination, ist nach Patentanspruch 1. Druckregulative Einstellungen und Interventionen am System sind möglich wo es die Effizienz der Energieerzeugung befördert.
3. Erzeugung von Energie nach Patentanspruch 2, durch das Erhitzen von einem Behälter einer Flüssigkeit oder eines Gases, oder von einem Behälter einer Kombination einer Flüssigkeit und eines Gases, oder von einem Behälter einer Kombination der Flüssigkeiten und Gase, beziehungsweise durch das Erhitzen von einem Behälter aus semidurchlässigen Materialen und von einer Flüssigkeit oder einem Gas inhaltlich an dem Behälter, oder von einem Behälter aus semidurchlässigen Materialen und von einer Kombination einer Flüssigkeit und eines Gases inhaltlich an dem Behälter, oder von einem Behälter aus semidurchlässigen Materialen und von einer Kombination der Flüssigkeiten und Gase inhaltlich an dem Behälter.
4. Die Erzeugung von Energie durch das Erhitzen von einem Stoff oder Stoffen mit Sonnenstrahlung, die direkt, oder indirekt via lichtreflektierende Anlagen, beziehungsweise direkt und indirekt via lichtreflektierende Anlagen, in oder auf den Stoff oder Stoffen gezielt wird, sodass der Stoff oder Stoffen in einen expansiven Zustand gebracht wird oder werden, und ein Druckgefälle entsteht, das eine elektro-erzeugende Anlage antreibt.
5. Die Nutzung von der Energie durch das Erhitzen von einem Stoff oder Stoffen mit Sonnenstrahlung, die direkt, oder indirekt via lichtreflektierende Anlagen, beziehungsweise direkt und indirekt via lichtreflektierende Anlagen, in oder auf den Stoff oder Stoffen gezielt wird, sodass der Stoff oder Stoffen in einen expansiven Zustand gebracht wird oder werden, und ein Druckgefälle entsteht, das eine Bewegung auslöst.
6. Eine kombinierte Abgasungs- und Antreibungsachse wie in Patentansprüche 1 und 2, die durch eine hohle und perforierte Struktur, Gas das über die Turbine gelaufen ist und die Bewegung der Turbine, außerhalb des Bereiches der Solarkollektion bringt, und dadurch das notwendige Oberflach der sonnenstrahlungsreflektierenden Anlage reduziert.
7. Die Optimierung, in dem in Patentansprüche 1, 2 und 3 angegebenen System, von den Intervallen mit denen die Drehung oder erneute Positionierung der sonnenstrahlungsreflektierende Anlage stattfindet, die abhängig ist von der Dauer mit der die Sonnenstrahlung gezielt bleibt auf einen wärme- und sonnenstrahlungsabsorbierenden Körper, der montiert ist in dem Behälter mit druckgefälle-erzeugenden Flüssigkeiten oder Gasen.
8. Ein Netz oder Filter um den Zylinder, den Behälter, den Stoff oder die Stoffen, beziehungsweise über den lichtreflektierenden Anlagen, in Patentansprüche 1, 2, 3, 4, und 5, das Wellen der Sonnenstrahlung in dem Bereich der kürzen Wellenlängen auffängt, und durchlässig ist für übrige Wellenlängen, und durch seine Herstellungseigenschafte diese Sonnenstrahlung nutzt zu dem Aufbau eines elektronischen oder chemischen Gefälles, beziehungsweise eines elektrochemischen Gefälles oder elektrochemischer Gefälle, das oder die zur Erzeugung von Strom angewendet worden.
9. Ein Netz oder Filter nach Patentanspruch 8, integriert im, oder teilweise integriert in dem Behälter, den Stoffen oder den sonnenstrahlungsreflektierenden Anlagen in Patentansprüche 1, 2, 3, 4 und 5.
10. Nach Patentansprüche 1, 2 und 3, mit mehreren Systemen, die ihre Abgasungsräume völlig oder teilweise teilen, und mit einer von den mehreren Systemen genutzten zentralen Wasserlagerungsanlage, beziehungsweise einer zentralen Lagerungsanlage, um durch eine höhere Temperaturstabilität und Hochpumpeffizienz die Energiegewinne zu optimieren.

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