DE10302746A1

DE10302746A1 - Schwimmendes Solarkraftwerk mit Vorrichtung zur Verhinderung der Wasserverdunstung

Info

Publication number: DE10302746A1
Application number: DE10302746A
Authority: DE
Inventors: Nikolaus Johannes Laing; Inge La Jolla Laing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2004-07-29

Abstract

Ein auf einer Wasserfläche schwimmender Solarkollektor ist mit einer Folie verbunden, die die Verdunstung von Wasser verringert oder verhindert.

Description

Die Erfindung betrifft in erster Linie Solarkraftwerke wie sie in der Patentanmeldung 102 14 408 beschrieben sind. Als Nachteil hat sich der ständige Wasserverlust durch Verdunstung gezeigt. Die Erfindung betrifft Wege zur Verringerung oder auch Verhinderung von Verdunstung. Das Prinzip ist in Anspruch 1 definiert.

Die Erfindung soll anhand von Figuren beschrieben werden.

1 Trogdarstellung

2 Folie zwischen zwei Trögen

3 Trog mit Gegengewicht

4 Die gesamte Oberfläche abdeckende Folie

5 Aufgelöste Abdeckung

6 Wärmerohr in der Abdeckung

7 Schwimmende Platfformen

1 zeigt einen Trog in perspektivischer Darstellung, der fünf Photozellen enthält. 2 zeigt einen Querschnitt durch zwei benachbarte zur niedrigstehenden Sonne geneigte Tröge 1a und 1b, die jeweils eine Konzentrationsvorrichtung in Form einer Flachlinse 5 für die Sonnenbestrahlung, eine Sekundäroptik 2, einen Energiewandler 3 und eine Kühlvorrichtung 4 enthalten. Die Sekundäroptik 2, der Energiewandler 3 und die Kühlvorrichtung 4 sind in rohrförmigen, mit dem Trog 1 verschraubten Rohrstummeln 6 untergebracht. Zwischen diesen Rohrstummeln 6 und den Trog 1 ist eine die Wasseroberfläche abdeckende Folie 7 eingeklemmt, deren Erstreckung in Richtung zum benachbarten Trog so groß ist, dass benachbarte Töge eine Kippb ewegung um eine horizontale Achse ausführen können. Die Wasseroberfläche ist durch die gestrichelte Linie 8 dargestellt. An den Endscheiben 9 sind Hebel 10 angeordnet, die Gewichte 11 tragen, welche bezogen auf die Achse 12 annähernd das gleiche Drehmoment erzeugen wie beim entgegengesetzten Drehsinn der unter der Längsachse liegende Bereich der Wandung 13 und die damit das Gewicht des unter der Längsachse 12 liegenden Bereiches kompensieren. Diese Gewichtskompensation aber auch die Ballastverteilung ist nicht auf Vorrichtungen in Verbindung mit Verdunstungsverminderung beschränkt sondern auch bei ähnlichen Anordnungen anwendbar.

3 zeigt die gleichen Tröge wobei die Linsen 5 der Tröge rechtwinklig zur im Zenit stehenden Sonne verlaufen. Längs der Trogwandung sind Gewichte in Form von Eisenstangen 16a und 16b angeordnet, die der Beschwerung des Troges dienen, damit der Trog nicht von Windkräften aus seiner jeweiligen Lage gebracht werden kann. An die Stelle der Eisenstangen 16a und 16b können auch sandgefüllte Rohre treten. Diese Gewichte liegen in der gleichen parallel zur Konzentratorlinse verlaufenden Ebene wie die Achsstummel 30 und in solchem Abstand davon, dass sie kein Drehmoment um die Achse der Achsstummel 30 erzeugen.

4 zeigt eine Anordnung, bei der die Tröge 1a' und 1b' auf einer Folie 7' liegen, die die gesamte Wasseroberfläche 8' bedeckt. Die Rohrstummel 6' ragen durch Öffnungen in der Folie 7' ins Wasser 8'. Die Tröge 1a' und 1b' sind über Achsstummel 41 in einer mit der Plattform eine Einheit bildenden Vorrichtung verbunden. Die Folie 7' kann durch die Spindel 42 rechtwinklig zur Schwenkachse der Achsstummel 41 bewegt werden, was zur Schwenkung der Tröge 1a' und 1b' führt. Die Folie T kann in allen gezeigten Fällen aus einem Kunststoff oder auch aus einer Blechfolie bestehen. Die betriebsmäßig nach Norden gerichtete Wand 43 ist doppelwandig ausgebildet und bildet ein sich über die gesamte Länge des Troges erstreckendes Wärmerohr, welches Wärme aus dem Wasserkörper aufnimmt und an die Außenluft abgibt. An der Außenseite der Wand 43 sind Rippen 44 zur besseren Wärmeausleitung angeordnet.

5 zeigt zwei Tröge 1a'' und 1b'', die zwischen sich eine schwimmende Wasserabdeckung 53 einschließen. Diese Abdeckung 53 kann – wie auch in analogen Fällen – verrippt sein, was zu einer günstigeren Wärmeausleitung des während der Sonnenbestrahlung erwärmten Wasserkörpers durch die Außenluft führt. Der verrippte Bereich 50 wird durch zwei Hohlkörper 51 und 52 getragen.

6 zeigt eine andere Ausbildung von verdunstungsverhindernden schwimmenden Vorrichtungen. Die auch hier von zwei Hohlkörpern 51' und 52' getragene Vorrichtung weist ein Wärmerohr 60 auf, welches von einem prismatischen Gehäuse 61, das die gleiche Länge aufweist wie die Tröge, umgeben ist. Dieses Gehäuse 61 ist an der der Außenluft ausgesetzten Seite verrippt.

7 zeigt drei schwimmende Plattformen 74, 75 und 76, die die Tröge tragen. Diese Plattformen weisen jeweils einen ringförmigen Kragen 74', 75', 76' auf. Auch die im Zwickelbereich 70 liegende Antriebsrolle 71 trägt einen Kragen 72. Die von Kreisringen eingeschlossene Kreisfläche kann von einer Folie abgedeckt sein. Die gezeigten Folien sollten in sehr geringem Maße wasserdurchlässig sein, denn die zur Außenluft weisende feuchte Oberfläche der Folie führt zur vorteilhaften Vergrößerung des Wärmeüberganges.

Claims

Auf einem Wasserkörper schwimmende die Sonnenbestrahlung wandelnde Vorrichtung, die durch dünnwandige Folien den Wasserkörperweitgehend bedecken
Anordnung nach Anspruch 1, mit aufeinandertolgenden die Sonnenstrahlung wandelnden Vorrichtungen, die um horizontal verlaufende Achsen schwenkbar angeordnet der Sonnenelevation nachgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass nebeneinander liegende Vorrichtungen mit dünnwandigen, großflächigen Folien verbunden sind.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich derartige Folien benachbarter Vorrichtungen überlappen.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien schwimmfähig sind.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das spezifische Gewicht der Folien kleiner ist als das des Wassers.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien Lufteinschlüsse aufweisen.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien Auftrieb erzeugende Bereiche enthalten.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der Folien, der rechtwinklig zur zur Sonne weisenden Vertikalebene verläuft, einen auftriebserzeugenden Bereich hat.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Wasseroberfläche von einer zusammenhängenden Folie bedeckt ist
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie Durchbrüche aufweist, durch die Kühlkörper hindurch ins Wasser reichen.
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zugspannung in Richtung zur Sonne auf die Folie ausgeübt wird.
Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich einer Folie um eine Spindel gewickelt ist.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie zwischen den Wandungen der Vorrichtung und den Kühlkörpern eingeklemmt ist.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus Metall besteht.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen aufeinandertolgenden Vorrichtungen ein flexibler Folienstreifen schwimmt.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie zur Vergrößerung ihrer Oberfläche gefaltet ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, die einen schwimmenden Ring enthält, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringförmige Folie mit dem Ring verbunden ist.
Auf einem Wasserkörper schwimmende Vorrichtung mit Konzentratorlinsen zur Sonnenbestrahlungswandlung mit der Sonnenelevation folgenden Trögen, die um ihre horizontal verlaufende Längsachse schwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht der unterhalb der Längsachse befindlichen Masse durch das Gewicht einer oberhalb der Längsachse angeordneten Masse kompensiert wird.
Auf einem Wasserkörper schwimmende Vorrichtung mit Konzentratorlinsen zur Sonnenbestrahlungswandlung mit der Sonnenelevation folgenden Trögen, die um ihre horizontal verlaufende Längsachse schwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Tröge mit Gewichten beschwert sind, die beidseitig von der Schwenkachse angeordnet in der parallel zur Konzentratorlinse verlaufenden, die Achse schneidenden Ebene so verteilt sind, dass sie kein Drehmoment um die Achse erzeugen.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Durchmesser des Folienringes mit dem äußeren Durchmesser der Plattform zusammenfällt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie in geringem Umfang wasserdurchlässig ist.