DE102011102482A1

DE102011102482A1 - Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Strom durch Solarzellen

Info

Publication number: DE102011102482A1
Application number: DE102011102482A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2012-11-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Strom durch Solarzellen die in einem/mehreren durchsichtigen Zylindern aus Glas oder Kunststoff angebracht ist. Hinter ein wärmeleitenden Träger auf dem die Solarzellen befestigt sind ist in Längsrichtung ein Rohr befestigt, dadurch dem eine Kühlflüssigkeit die Solarzellen kühlen kann. Mehrere Zylinder sind Zu einem Modul verbindbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zu Erzeugung von Strom durch Solarzellen die in einem lichtdurchlässigen Glas oder Kunststoffzylinder angebracht sind.
Zum Stand der Technik ist zu sagen, dass Photovoltaik (Solarstrom) Module auf unseren Dächern ein gewohntes Bild geworden ist. Die herkömmlichen Solarmodule sind flach und haben je nach Größe und Menge der Solarzellen eine Fläche von + – 1,60 m × 0,80 m.
Die unter einer zu meist Glasscheibe befindlichen Solarzellen sind als Modul oft in einem Aluminiumrahmen eingefasst.
Nachteiliger Weise ist der Wirkungsgrad bedingt durch die Bauart nicht optimal.
Dazu muß man wissen das die Module bei einer Temperatur von 25°C und einer Ausrichtung nach Süden im Winkel von ca. 30° den besten Stromertrag bringen, pro 1 Grad Celsius Temperatur mehr sinkt der Ertrag um 0,5%.
In unseren Breitengraden steigt die Modultemperatur im Sommer auf bis zu 90°C d. h. ein Ertragsverlust von ca. 32,5%.
Eine optimale Hinterlüftung ist bedingt durch die flache Bauart nicht möglich.
Dadurch das nicht alle Dächer in Nord/Südausrichtung sind sinkt Der Ertrag ebenfalls.
Eine Aufständerung der Module nach Süden ist fast immer unmöglich. Nur bei flacheren Dächern und bei Flachdächern ist dies möglich, aber nicht bei Hausdächern. Problem bei Anlagen die nach Süden aufgeständert werden ist die Zugbelastung bei Wind, die durch die Angriffsfläche der Module sehr stark ist.
Bei Freifeldanlagen d. h. Anlagen auf dem Feld, gibt es einige die um Den Ertrag zu optimieren der Sonne nachgeführt werden.
Die einzigen Module in Zylinderform die es gibt, produziert die Firma Solyndra.
Diese Röhrenmodule sind aber vom Aufbau und Einsatzmöglichkeit komplett anders
Diese Röhren sind nur für Flachdächer mit hellem (weisen) Untergrund gedacht, da im Zylinder ein weiterer Zylinder steckt der mit Dünnschichtmaterial rundum bedampft ist. Also keine Solarzelle die in eine Richtung Licht einfängt, sondern ein komplett bedampftes Rohr das die reflektierende Licht der weißen Dachhaut (diffuses Licht) nutzt. Deswegen ist die Solyndra Technologie nur bei Flachdächern mit weißen Folienboden anwendbar. Kein Schrägdach, keine Freifeldanlagen. Auch keine Nachführung der Sonne ist möglich.
Ausgehend von diesem Hintergrund erfindungsgemäß diese Aufgabe dadurch gelöst, das die Solarzelle nicht in einem herkömmlich flachen Modul eingebettet sind sondern in durchsichtigen Glas oder Kunststoffzylindern.
Die Vorteile dieser Zylindermodule sind erheblich:

– im Winter bleibt der Schnee beiden Zylindern weniger liegen als bei den herkömmlichen flach Module. Dadurch mehr Ertrag.
– wie in 2 dargestellt wird frühmorgens und abends, wenn Die Sonnenstrahlen von der Seite kommen durch die runde Form
– des Zylinders (1) die Strahlen gebrochen und in einem besseren Winkel auf die Solarzellen gelenkt. Dies erhöht erheblich den Ertrag im Vergleich zu den herkömmlichen Modulen.
– Ein bessere Kühlung erfolgt dadurch, daß zwischen den Zylindern Ein Spalt gelassen wird und der Wind die Anlage besser kühlen kann. Es gibt nicht nur eine Hinterlüftung sondern auch eine Rundum Lüftung.
– Um die Kühlung zu optimieren wird die Solarzelle mit einer Kühlflüssigkeit (z. B. Wasser) gekühlt. Diese Kühlung erfolgt durch das Rohr (5) das durch den Zylinder läuft.

Bei einer aufgeständerten Dachanlage ist das Problem der Windsoglast ein erhebliches Problem. Bei der Erfindung ist dieses Problem behoben, da der Wind keine Angriffsfläche hat.

– wird eine Anlage der Sonne nachgeführt erhöht das den Ertrag um 30%.

Bei einer Dachanlage z. B. Hausdach ist dies fast unmöglich. Zum ersten der Technische Aufwand der Unterkonstruktion Problematisch und zum zweiten die technische Umsetzung, weil jedes Modul dann nicht mehr Dachparalell montiert ist sondern Aufgständert nach Osten (früh) bis Flach liegend (mittags) Und wieder aufgeständert nach Westen (abends) sein muß. Das heißt die Module stehen zum Teil bis zu 80 cm vom Dach weg aber nicht starr, sondern beweglich. Bei der Erfindung ist es möglich auch auf Dächer eine nachgeführt Anlage zu montieren. Weil lediglich wie in 3 dargestellt Die einzelnen Zylinder der Sonne nachgeführt werden und der Abstand zum Dach immer gleichbleibt (früh/mittags/abends).

– Durch das anbringen von Prismen und Kerben der Zylinder Außenwand wird eine Fokussierung/Konzentration des Sonnenlichts erreicht und der Stomertrag zusätzlich gesteigert.

Im folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung An Hand eines Beispiels näher erläutert werden. Die abgebildeten Beispiele sollen jedoch die Erfindung nicht einschränken, sondern nur Erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung:
Fig. 1
1 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau der Erfindung mit einem Zylinder (1) aus Glas oder Kunststoff in dem Solarzellen (2) nebeneinander auf einer Wärmeleitenden Halteplatte (4) angebracht sind. In der Darstellung ist die Halteplatte (4) mit einem Rohr (5), das Längs durch den gesamten Zylinder +/– Kabel (3) von den Solarzellen nach ausgehend sichtbar.
Fig. 2
2 zeigt in schematischer Darstellung den Querschnitt des Zylinders (1) mit der Solarzelle (2). Sowie die von der Seite Kommenden Sonnenstrahlen (6) die sich im Zylinder brechen und im optimalen Winkel die Solarzellen (2) treffen.
Fig. 3
3 zeigt in schematischer Darstellung einen Zylinder (1) 5 ×, der den Sonnenstrahlen (6) nachgeführt wird.
Bezugszeichenliste

1: Zylinder
2: Solarzellen
3: +/– Verkabelung
4: Wärmeleitende Halteplatten
5: Rohr
6: Sonnenstrahlen/Lauf
7: Dach

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Strom durch Solarzellen (2) mit – wenigstens einem Zylinder (1) – mindestens einer Solarzelle (2) – und einer +/– Verkabelung (3) dadurch gekennzeichnet, dass – die Solarzelle (2) in einem durchsichtigem, lichtdurchlässigem Zylinder (1) (Glas, Kunststoff etc.) angebracht ist. – die Solarzelle (2) auf einen wärmeleitenden Träger bzw. Haltestreifen (4) befestigt ist. – und dieser durch ein Rohr (5) in Längsrichtung des Zylinders angebracht ist. – dieses Rohr (5) kann rund sein oder eine andere Form (viereckig, rechteckig) haben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß – die Solarzelle (2) den Zylinder (1) nicht berührt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß – durch das Rohr (5) eine Kühlflüssigkeit (z. B. Wasser) geleitet wird um die Solarzelle (2) zu kühlen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß – zur Bündelung der Sonne/Lichtstrahlen der Zylinder (1) mit Einkerbung und Prismen versehen werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß – der/die Zylinder (1) mit der/die Solarzellen (2) der Sonne nachgeführt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß – die Solarzellen (2) im Zylinder (1) der Sonne nachgeführt werden.
Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß – durch einen Rahmen aus Kunststoff oder Metall, bevorzugt Aluminium, mehrere Zylinder (1) zu einem Modul zusammen gefügt werden.
Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Jegliche Art von Solarzellen z. B. monokristaline, polykristaline, amorphe usw. im Zylinder verbaut werden kann.