DE19814617A1

DE19814617A1 - Parabolartiger Spiegelreflektor zur Konzentration von Solarstrahlung für den Bereich der Photovoltaik

Info

Publication number: DE19814617A1
Application number: DE19814617A
Authority: DE
Inventors: Werner Uhrig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 1999-10-07

Abstract

Der Spiegel besteht aus drei Teilen. Der äußere Teil ist ein Kreiskegelstumpfmantel, der senkrecht einfallende Solarstrahlung im rechten Winkel weiterlenkt zum inneren, dritten Teil, einem geraden Kegel, welcher die Strahlung dann senkrecht zur Solarzelle reflektiert. Der gerade Innenkegel dient dabei gleichzeitig in der Spitze als optimale Halterung für das Luftkühlungsrohr. DOLLAR A Der mittlere Teil, ein parabolartiger kreisbogenförmiger Spiegel, konzentriert und richtet die senkrecht einfallende Strahlung im jeweils optimalen Winkel auf jeweils eine Seite der runden Solarzelle (Fig. 1).

Description

Die Konzentration und Bündelung von Solarstrahlen zur Energiegewinnung durch Parabolspiegel ist schon länger bekannt und auch angewendet worden, wie z. B. in EPA 84830213.9, DE 40 17 438 A1, 34 15 112, DE 35 33 565 A1, 89 06 606, oder 36 37 743.

Diese Erfindungen haben aber alle ihre speziellen Mängel, wenn man eine optimale Anwendung in Bezug auf Solarzellen sieht.

Deshalb sind in dem hier dargestellten parabol artigen Reflexionsspiegel (Fig. 1) die Anforderungen in den Punkten Kostenminimierung, Einstrahlungs verhältnisse und Luftkühlung in Bezug auf runde Solarzellen optimal gelöst.

Der Spiegelreflektor besteht aus drei Teilen, die direkt miteinander verbunden sind (Fig. 2). Der äußere Teil (a) besteht aus einem Kreis kegelstumpfmantel, der die senkrecht ins aus gerichtete Modul einfallende Solarstrahlung im rechten Winkel weiterlenkt zum inneren, dritten Teil (c), einem geraden Kegel, welcher die waagerecht eintreffende Strahlung senkrecht zur Solarzelle (d) reflektiert, wo die Solarstrahlung im optimalen rechten Winkel auftrifft.

Der gerade Innenkegel (c) dient dabei gleichzeitig in der Spitze als optimale Halterung für das Luftkühlungsrohr (e).

Der mittlere Teil (b), ein parabolartiger, zweck mäßigerweise im Querschnitt kreisbogenförmiger Spiegel konzentriert und richtet die senkrecht eintreffende Strahlung im jeweils optimalen Einstrahlungswinkel auf die runde Solarzelle. Der parabolartige Spiegel (b), sowie der gerade Spitzkegel (c) richten die Solarstrahlung jeweils immer nur auf eine Seite der Solarzelle (Fig. 2).

Um eventuell eine relativ gleichmäßige Gesamt einstrahlung auf die Solarzelle zu erreichen, können:

1. die Stellung und die Krümmung des parabolartigen, mittleren Teils ver ändert werden (Fig. 3),
2. die Modultiefe vergrößert werden,
3. die einzelnen Spiegel durch feine Rillen oder schwarze Striche in ihrer Reflexionswirkung nach belieben abgeschwächt werden (Fig. 4).

Die Vorteile des hier dargestellten Spiegelmoduls liegen darin, daß:

a) auch bei relativ niedriger Einstrahlung (z. B. Winter) die Solarzelle noch einen einen relativ günstigen Wirkungsgrad erreichen kann,
b) durch exakte Ausrichtung und Luftkühlung (z. B. Erdwärme bzw. -kälte) ein optimales Preis-Leistungsverhältnis von handelsüblichen Solarzellen erreicht werden kann.
c) durch ein relativ einfaches Herstellungs verfahren des Reflexionsspiegels etwa der Teile (a), (b) und (c) aus einem einzigen großen Spitzkegel, die Er findung auch für Handwerksbetriebe und Bastler interessant ist,
d) die entstehende Wärmeenergie der Abluft z. B. mittels eines Wärmetauschers oder sogar direkt in einen Warmwasser kreislauf eingebracht werden kann.

Claims

Parabolartiger, runder Spiegelreflektor bestehend aus drei Teilen.
Der äußere Teil besteht aus einem Kreiskegelstumpf mantel, der die senkrecht ins ausgerichtete Modul einfallende Solarstrahlung im rechten Winkel weiterlenkt zum inneren, dritten Teil, einem geraden Kegel, welcher die waagerechte Strahlung senkrecht zur Solarzelle reflektiert, wo die Strahlung senkrecht, im optimalen Winkel auftrifft. Der gerade Innenkegel dient dabei gleichzeitig in der Spitze als Halterung für das Luftkühlungs rohr. Der mittlere Teil, ein parabolartiger, zweckmäßigerweise im Querschnitt kreisbogenförmiger Spiegel konzentriert und richtet die senkrecht einfallende Strahlung auf die runde Solarzelle. Der parabolartige Spiegel sowie der gerade Spitz kegelspiegel richten die Solarstrahlung jeweils immer nur auf eine Seite der Solarzelle. Dadurch wird ein relativ optimaler Einstrahlungswinkel erreicht.