DE19854391A1 - Prism system for light deflection, converting solar radiation into thermal, electrical energy has prism arrangement in region exposed to solar radiation depending on daily course of sun - Google Patents

Prism system for light deflection, converting solar radiation into thermal, electrical energy has prism arrangement in region exposed to solar radiation depending on daily course of sun

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Abstract

The prism system has at least one autofocusing, mechanically static lens (1) or reflector (50) or two lenses or reflectors mechanically moved by two counter-coupled thermal elements (49) that deflect the light either onto an absorber (26) and/or photovoltaic cells or in spatial dimensions for further focusing or scattering. The energy concentrator has a prism or prism arrangement consisting of an optically transparent material in a region exposed to solar radiation depending on the daily course of the sun. The prisms are arranged axially, parallel or radially about a circle center and peripherally distributed adjacent to or offset wrt. each other to conc. solar or artificial light onto an absorber and/or photovoltaic arrangement or to scatter the light when required.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische teils autofokussierende teils mit thermischen Stellelementen nachgeführte Vorrichtungen, die sowohl zur Gewinnung von thermischer und/oder elektrischer Energie aus Sonnenlicht, wie auch zur Lichtlenkung oder -bündelung bzw. Lichtstreuung in gewünschte Richtungen eingesetzt werden kann.The present invention relates to an optical, partly auto-focusing, partly with thermal Control elements tracked devices, both for the extraction of thermal and / or electrical energy from sunlight, as well as for directing or focusing light or light scattering can be used in the desired directions.

Für die thermische und/oder elektrische Energiegewinnung wird die optische Vorrichtung zum Solarkollektor, der entweder einen länglichen Absorber über seine Länge hinweg umfänglichen oder zumindest teilweise umschließenden oder aber einen rundflächigen Absorber, das Sonnenlicht auf den Absorber konzentrierenden Prismenkonzentrater, aufweist.The optical device is used for thermal and / or electrical energy generation to the solar collector, which is either an elongated absorber along its length extensive or at least partially enclosing or a round surface Absorber that has sunlight on the absorber concentrating prism concentrator.

Solarkonzentratoren mit optischen Energiekonzentratoren sind bekannt. Diese besagten Ausführungen beruhen entweder auf dem Prinzip einer Fresnel-Linse, einer Sammel-Linse oder einer Streu-Linse (siehe hierzu die Druckschriften US-A-4-022 186, US-A-4-069 812 und US-A-4-337 759) womit Solarkonzentrationen von max. 1 : 1,9 erreicht werden. Im Falle des Europäischen Patentes Nr.: 076 7889 werden Prismen eingesetzt, die in ihrem Aufbau von Umkehr-Linsen abgeleitet sind. Sie sind in ihrem Querschnitt gleichschenkelig ausgebildet und ihre Linsenspitzen sind dem Absorber zugewandt. Ihre, dem Sonnenlicht zugewandten Außenflächen sind konvex gekrümmt. Der Solar-Konzentrationsfaktor liegt bei 1 : 2,5 und wird ohne mechanische Nachführung - also autofokussierend - erreicht.Solar concentrators with optical energy concentrators are known. These said Explanations are based either on the principle of a Fresnel lens, a collecting lens or a scattering lens (see the publications US-A-4-022 186, US-A-4-069 812 and US-A-4-337 759) with which solar concentrations of max. 1: 1.9 can be achieved. In the case of European Patent No .: 076 7889, prisms used, which are derived from reversal lenses in their structure. You are in hers Cross-section isosceles and their lens tips are the absorber facing. Their outer surfaces facing the sunlight are convexly curved. The Solar concentration factor is 1: 2.5 and is without mechanical tracking - so autofocusing - achieved.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Solar-Konzentrationsfaktor autofokussierend von mindestens 1 : 6 erreicht. Er liegt damit höher als alle bisher erreichten autofokussierenden Solar-Konzentrationsfaktoren. Konzentrationsfaktoren von 1 : 7 und mehr werden bei der vorliegenden Erfindung durch den Einsatz einer Steuerung der Linsen oder Reflektoren erreicht. Hierbei entfallen sonst übliche Steuerungen mittels Servomotoren oder Actoren und der notwendig zugehörenden elektronischen Steuerungen. Dieser Umstand ist insbesonders in Ländern mit schwacher oder stark unterentwickelter Infrastruktur oder stark eingeschränkten finanziellen Mitteln von entscheidender Bedeutung für den Einsatz erneuerbarer und ökologisch wirksamer Energie. Reparaturen, die bei hochkomplizierter Technik auftreten, sind nur mit hochausgebildeten und damit kostenintensivem Personal möglich. Diese, und ihre Folgekosten können in unterentwickelten Regionen nur schwer oder gar nicht aufgebracht werden. Die Folgen sind: Verfallende, nicht mehr zu nutzende technische Systeme.The present invention makes a solar concentration factor autofocusing reached at least 1: 6. It is therefore higher than all of the auto-focusing models that have been achieved so far Solar concentration factors. Concentration factors of 1: 7 and more are used in the present invention through the use of control of the lenses or reflectors reached. This eliminates the otherwise usual controls using servomotors or actuators the necessary associated electronic controls. This fact is particularly in Countries with weak or severely underdeveloped infrastructure or severely limited Funding critical to the use of renewable and ecologically effective energy. Repairs that occur with highly complex technology are only possible with highly trained and therefore cost-intensive personnel. This, and their follow-up costs are difficult or impossible at all in underdeveloped regions be applied. The consequences are: decaying, no longer usable technical Systems.

Die vorliegende Erfindung kennt entweder keine mechanisch bewegten Teile, oder, wenn eine maximale Energieausbeute der Sonnenstrahlung erreicht werden soll, sieht eine vorliegende Erfindung eine Linsennachführung mittels thermischer Stellelemente vor.The present invention either knows no mechanically moving parts, or if one A present sees maximum energy yield of solar radiation to be achieved Invention a lens tracking by means of thermal actuators.

Wird ein linien- oder punktförmig fokussierendes, zur Nord-Süd-Richtung achsensymmetrisches und auf den mittäglichen Sonnenstand ausgerichtetes Kollektorsystem der Sonne nicht nachgeführt, so durchwandert der sich mit zunehmendem Abstand von der Mittelstellung immer mehr verwaschende Fokus innerhalb eines Tages eine zur Mittelebene symmetrische Bahn. Sind die photovoltaisch relevanten und normalerweise gekühlten Elemente zur korrekten Funktion um die Mittagsstellung der Sonne ausgelegt, so wird nur in diesem Zeitbereich ein nennenswerter Anteil der einfallenden Strahlungsenergie abgeführt. In den verbleibenden Zeiträumen verbleibt die Energie im Kollektorsystem und steht damit prinzipiell zur Nachführung des Kollektorsystems zur Verfügung und zwar genau solange, bis das System die Strahlung wieder auf der gekühlten Photovoltaik kollimiert. Zur Umwandlung der Strahlungsleistung in eine die Nachführung treibende mechanische Kraft kann dabei die Ausdehnung von thermischen Stellelementen verwendet werden. Außerdem sind Umsetzungen der Strahlungsleistung in mechanische Leistung über ein System mit einem Phasenübergang (z. B. Heben des Sicherheitsventils im Dampfkochtopf) durchaus denkbar. Nach optimal erfolgter Nachführung bricht die Energiezufuhr, für die Nachführung aus den oben geschilderten Gründen jedoch wieder zusammen, so daß das Kollektorsystem nunmehr stehenbleiben oder in die durch Federelemente vorgegebene Ruhelage einschwenken würde. Tatsächlich würde sich das System bei fortdauernder Einstrahlung im letzteren und praxisgerechten Fall jedoch so einstellen, daß ein geringer Anteil der Strahlungsleistung zur Beibehaltung der Position auf das Nachführsystem fällt und der Hauptanteil die Photovoltaik bzw. Absorber bedient.Becomes a line or point focusing, to the north-south direction Axially symmetrical collector system oriented towards the midday position of the sun does not track the sun, it moves through with increasing distance from the Middle position increasingly blurring focus within a day one to the middle level symmetrical orbit. Are the photovoltaically relevant and normally cooled Elements designed for correct function around the midday position of the sun, so only in a significant proportion of the incident radiation energy is dissipated in this time range. In In the remaining periods, the energy remains in the collector system and is therefore available in principle available for tracking the collector system and that until exactly  the system collimates the radiation again on the cooled photovoltaic. For conversion the radiant power into a mechanical force driving the tracking can Expansion of thermal control elements can be used. Also are Conversion of radiation power into mechanical power via a system with one Phase transition (e.g. lifting the safety valve in the pressure cooker) is quite conceivable. After the optimal tracking, the energy supply breaks off for tracking reasons described above together again, so that the collector system now would stop or swivel into the rest position specified by spring elements. In fact, the system would continue to irradiate in the latter and however, adjust the practical case so that a small proportion of the radiation power is used Maintaining the position on the tracking system falls and the main part is the photovoltaic or absorber operated.

Ein wesentlicher Nachteil eines solchen Nachführsystems ist jedoch in der mangelnden Selektivität der Energiezufuhr für das Antriebssystem zu sehen. So würde z. B. ein Bimetall- Streifen in gleicher Weise auf eine Erwärmung durch Strahlungsenergie oder durch die Umgebung reagieren und hätte deshalb in einer heißen Wüste andere Nachführeigenschaften als in einer Eislandschaft.A major disadvantage of such a tracking system, however, is the lack of it Selectivity of energy supply for the drive system can be seen. So z. B. a bimetal Strip in the same way on heating by radiation energy or by the React environment and would therefore have different tracking properties in a hot desert than in an ice landscape.

Die prinzipielle und patentrechtlich zu schützende Idee liegt in der Abhilfe dieses Umstandes durch den Einsatz zweier gleichartiger, aber in ihrer Reaktionsrichtung gegengerichteter thermischer Stellelemente so daß sich bei identischen Systemtemperaturen die entstehenden Kräfte gegeneinander aufheben und den Kollektor bei allen Außentemperaturen in der Ruhestellung belassen. Werden beide Antriebssysteme ebenfalls symmetrisch zur Mittelachse des Kollektors derart positioniert, daß die nicht auf die Photovoltaik einfallende bzw. Absorber-Strahlung vorrangig das zur korrekten Nachführung führend Antriebselement erwärmt, so kann eine sehr kostengünstige und wartungsarme Nachführung erreicht werden. Diese Technologie der Linsen- und/oder Reflektorsteuerung kann nach der vorliegenden Erfindung auch zur Verschattung und damit zum Schutz vor Überhitzung der Photovoltaik und der Absorber dienen. Wird bei starker Sonneneinstrahlung und dem hohen Konzentrationsfaktor der Linsen - sowohl bei autofokussierendem mechanisch nicht nachgeführtem wie bei mechanisch nachgeführtem System - die thermische Energie einmal nicht abgeführt, so ist eine Überhitzung die Folge. Um dies zu verhindern, wird, in Abhängigkeit einer nicht zu überschreitenden Grenztemperatur, ein Reflektor über Photovoltaik und/oder Absorber geschwenkt.The basic idea, which is to be protected by patent law, is to remedy this circumstance through the use of two similar, but opposite in their direction of reaction thermal control elements so that the resulting system temperatures are identical Forces cancel each other out and the collector at all outside temperatures in the Leave at rest. Both drive systems are also symmetrical to the central axis of the collector is positioned in such a way that the non-incident or Absorber radiation primarily the drive element leading to correct tracking heated, so a very inexpensive and low-maintenance tracking can be achieved. This technology of lens and / or reflector control can, according to the present Invention also for shading and thus protection against overheating of the photovoltaic and serve the absorber. Will be in strong sunlight and the high Concentration factor of the lenses - both with auto-focusing mechanically not tracked as with mechanically tracked system - the thermal energy once not dissipated, overheating will result. To prevent this, in Dependency of a limit temperature not to be exceeded, a reflector via photovoltaics and / or absorber pivoted.

Ungeachtet der Vorteile für unterentwickelte Länder, nutzt die hier vorliegende Erfindung die einfallenden Solarstrahlungen auch in gemäßigten Zonen wesentlich stärker aus und ist damit wirtschaftlicher als bisher auf dem Markt angebotene Solarkollektoren. Der Konzentrationsfaktor ist auch ein Maßstab für den verminderten Flächeneinsatz von Photovoltaik ohne verminderten Energiegewinn. Der Konzentrationsfaktor bestimmt somit die Verminderung der photovoltaischen Kosten. Im hybriden Verbund - Thermie und Photovoltaik-Energie - verringern die Energiekosten in einem Maße, daß sie mit herkömmlichen konservativen Energiekosten konkurrenzfähig sind.Notwithstanding the advantages for underdeveloped countries, the present invention uses the incident solar radiation even in temperate zones is much stronger and is therefore more economical than previously offered solar collectors. The Concentration factor is also a measure of the reduced use of space by Photovoltaics without reduced energy gain. The concentration factor thus determines the reduction of photovoltaic costs. In a hybrid network - Thermie and Photovoltaic energy - reduce energy costs to the extent that they can conventional conservative energy costs are competitive.

Die in der vorliegenden Erfindung beschrieben Linsensysteme sind sowohl als Einzellinsen wie auch in der Zusammenschaltung bajonettähnlicher Steckvorrichtung zu großflächigen Solarkollektoren oder Lichtlenksystemen zusammensteckbar. So kann für jeden individuellen Einsatzfall ein maßgeschneidertes System installiert werden. Nur bei ausreichend hohen Installationsstückzahlen kann ein Linsensystem aus einem Stück im Extrudierverfahren weiter preissenkend hergestellt werden. So werden auf Dächern von denkmalgeschützten Häusern Einzellinsen das Gesamtbild nicht stören, während in schwach- oder nichtbewohnten Gegenden Kollektoren nach ihrer gewünschten Effektivität ausgelegt werden können. The lens systems described in the present invention are both as single lenses as in the interconnection of bayonet-like plug devices to large areas Solar collectors or light control systems can be plugged together. So for everyone individual A customized system can be installed. Only with sufficiently high ones A lens system can be installed from a single piece using the extrusion process be produced to lower prices. So are on roofs of listed houses Single lenses do not disturb the overall picture, while in weakly or uninhabited Opposite collectors can be designed according to their desired effectiveness.  

Basis dieser hier vorgestellten Erfindung ist einmal eine Sammellinse mit zwei Hauptebenen in bikonvexer symmetrischer Ausführung, Zweitens eine Sammellinse in asymmetrischer bikonvexer Ausführung mit einem größeren Abstand zwischen den beiden Hauptebenen. Drittens eine bikonkavkonvexe Linse die sowohl einstückig wie auch aus zwei Teilen hergestellt werden kann. Welch Linsensystem zum Einsatz kommt, bestimmt sein Einsatzzweck und sein Einsatzort. So bestimmt die notwendige Erzeugung von Prozeßwärme ein anderes Linsensystem mit einem hohem Konzentrationsfaktor, als ein Linsensystem für einen Niedertemperatur-Kollektor mit einem geringeren Konzentrationsfaktor.The basis of this invention presented here is once a collecting lens with two main planes in a biconvex symmetrical design, secondly a converging lens in asymmetrical Biconvex version with a larger distance between the two main levels. Third, a biconcave-convex lens that is both in one piece and two parts can be manufactured. Which lens system is used must be determined Purpose and location. This determines the necessary generation of process heat another lens system with a high concentration factor than a lens system for a low-temperature collector with a lower concentration factor.

Diese Variabilität ermöglicht auch den Bau und Einsatz von Dachpfannen aus transparentem Material als Teil einer Dachabdeckung und gleichzeitig als Solarkollektor. Die Abmessungen zu den konventionellen Dachpfannen bleibt erhalten. Der gewölbte der Sonnenseite zugewandte Rundungsteil der Dachpfanne ist dann optisch durchsichtig und mit Prismen versehen, während der Rest der Dachpfanne farblich den herkömmlichen Dachpfannen angeglichen werden kann.This variability also enables the construction and use of transparent roof tiles Material as part of a roof covering and at the same time as a solar collector. The dimensions to the conventional roof tiles remains. The arched of the sunny side facing round part of the roof tile is then optically transparent and with prisms provided, while the rest of the roof tile in color the conventional roof tiles can be adjusted.

Während Flachkollektoren nur einem Bewegungswinkel der Sonne von 120° nachfolgen können, nicht autofokussierende Rohrkollektoren geringfügig mehr an Sonnenbewegung wirksam sind, kann die hier vorgeschlagene Technologie der autofokussierenden Linsen erfindungsgemäß mindestens 160° der Sonne nachfolgen. Das ergibt eine jährliche Mehrausbeute an Solarenergie von 974 Stunden.While flat-plate collectors only follow a movement angle of the sun of 120 ° can, non-autofocusing tube collectors slightly more solar movement The auto-focusing lens technology proposed here can be effective According to the invention, follow the sun at least 160 °. That results in an annual Additional yield of solar energy of 974 hours.

Als Lichtleitsystem kann eine Linsenanordnung sowohl Licht bündeln als auch streuen. Diese Gesetzmäßigkeit macht den Einsatz von Linsensystemen nicht nur als Solarkollektor möglich, sondern kann ebenfalls zur Lichtlenkung - als Lichtarchitektur bezeichnet - in kleinen wie auch in vielstöckigen Häusern oder Hallen zur Ausleuchtung von Räumlichkeiten eingesetzt werden.As a light guide system, a lens arrangement can both focus and scatter light. This Lawfulness makes the use of lens systems not only possible as a solar collector, but can also be used for light control - referred to as light architecture - in small as also used in multi-storey houses or halls to illuminate rooms become.

Die Außenflächen der Prismenkörper die der Witterung ausgesetzt sind, werden je nach Einsatzregion und -zweck mit einer schmutzabweisenden oder mit einer kratzfesten und gleichzeitig schmutzabweisenden Beschichtung versehen. Dieser Überzug verändert nicht die optischen Eigenschaften des Linsensystems. Prismenkörper in Einsatzgebieten mit der Gefahr von Sandstürmen werden mit dem kratzfesten und schmutzabweisenden Überzug und in den restlichen Regionen, wie z. B. in den gemäßigten Klimazonen, werden die Prismenkörper nur mit einer schmutzabweisenden Beschichtung versehen.The outer surfaces of the prismatic bodies, which are exposed to the weather, vary depending on Region and purpose with a dirt-repellent or with a scratch-resistant and provided with a dirt-repellent coating. This coating does not change the optical properties of the lens system. Prismatic bodies in areas of application with danger of sandstorms with the scratch-resistant and dirt-repellent coating and in the remaining regions, such as B. in temperate climates, the prismatic bodies only provided with a dirt-repellent coating.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung und besondere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungs- und Anwendungsbeispielen enthalten.Further advantageous design features of the invention and special Embodiments are in the subclaims and the following description of preferred embodiment and application examples included.

Anhand der Zeichnung soll nun die Erfindung beispielhaft erläutert werden. Dabei zeigen:The invention will now be explained by way of example with reference to the drawing. Show:

Fig. 1 in einer schematischen Schnittzeichnung eine bikonvexe Sammellinse mit zwei im engen Abstand voneinander liegenden Hauptebenen. Fig. 1 is a schematic sectional drawing of a biconvex converging lens with two main planes located close to each other.

Fig. 2 eine alternative Auslegung der Sammellinse von Fig. 1 mit der zusätzlichen Möglichkeit der Erweiterung die Sammellinse durch Zusammenstecken mit den bajonettartigen Steckverbindungen in beliebiger Anzahl. Fig. 2 shows an alternative design of the converging lens from Fig. 1 with the additional possibility of expanding the converging lens by plugging it together with the bayonet-type plug connections in any number.

Fig. 3 in einer schematischen Schnittzeichnung eine bikonkavkonvexe Sammellinse. Fig. 3 is a schematic sectional drawing of a biconcave convex converging lens.

Fig. 4 eine alternative Auslegung der Sammellinse von Fig. 3 mit der zusätzlichen Möglichkeit wie in Fig. 2 beschrieben. Fig. 4 shows an alternative design of the converging lens from Fig. 3 with the additional possibility as described in Fig. 2.

Fig. 5 eine schematische Stirnansicht einer asymmetrischen bikonvexen Sammellinse mit zwei in einem größeren Abstand voneinander liegenden Hauptebenen mit zwei seitlichen Reflektoren. Fig. 5 is a schematic end view of an asymmetrical biconvex converging lens with two main planes located at a greater distance from one another with two side reflectors.

Fig. 6 eine schematische Perspektivansicht einer asymmetrischen bikonvexen Sammellinse von Fig. 5 mit der zusätzlichen Möglichkeit der Erweiterung der Sammellinsen wie in Fig. 2 beschrieben und der dazu analogen perspektivischen Darstellung der beiden Reflektoren von Fig. 5. Is a schematic perspective view of an asymmetric double-convex lens of FIG. 5. FIG. 6 with the additional possibility of expansion of the condenser lenses as shown in FIG. 2 and the analogous thereto perspective view of the two reflectors of FIG. 5.

Fig. 7 eine schematische Stirnansicht einer asymmetrischen bikonkavkonvexen Sammellinse mit zwei in einem größeren Abstand voneinander liegenden Hauptebenen. Fig. 7 is a schematic end view of an asymmetrical biconcave-convex converging lens with two main planes located at a greater distance from one another.

Fig. 8 eine Schnittzeichnung einer Anordnung von asymmetrischen bikonvexen Sammellinsen zu einer Halbkugel geformt. Fig. 8 is a sectional drawing of an arrangement of asymmetrical biconvex converging lenses formed into a hemisphere.

Fig. 9 eine schematische Stirnansicht von vier in einer geraden Ebene liegenden asymmetrischen bikonvexen Linsen als Beispiel einer möglichen Anordnung. Fig. 9 is a schematic end view of four lying in a straight plane asymmetrical bi-convex lens as an example of a possible arrangement.

Fig. 10 eine schematische Stirnansicht von einer Vielzahl von asymmetrischen bikonvexen Linsen die zu einem Kreisausschnitt angeordnet sind und wie eine Streulinse in ihrer Gesamtheit wirken. Fig. 10 is a schematic end view of a plurality of asymmetrical bi-convex lenses which are arranged to form a circular cutout and act as a diverging lens in its entirety.

Fig. 11 in einer schematischen Schnittzeichnung eine Vielzahl von asymmetrischen bikonvexen Linsen die kaskadenmäßig versetzt zu einer Kugelkappe angeordnet sind als Sammellinsen in ihrer Gesamtheit wirken. Fig. Act 11 in a schematic sectional drawing of a plurality of asymmetrical bi-convex lenses which are cascade arranged excessively added to a spherical cap as converging lenses in their entirety.

Fig. 12 in einer Schnittzeichnung ein Hybrid-Kollektor-Prismen-Rohr mit einer bikonvexen Sammellinse, einem viereckigen Absorberrohr und einem oberhalb dieses Absorberrohres liegender photovoltaischer Zelle sowie einem Reflektor. Das Prismen-Rohr ist aus einem einstückigem, optisch durchsichtigem Material gefertigt. Fig. 12 is a sectional drawing of a hybrid collector prism pipe having a double-convex lens, a rectangular absorber tube and an absorber tube lying above this photovoltaic cell, and a reflector. The prism tube is made of a one-piece, optically transparent material.

Fig. 13 in einer Schnittzeichnung ein Hybrid-Kollektor-Prismen-Rohr mit einem bikonkavkonvexen Linsensystem, wobei die äußere Linsenhälfte und das Rohr aus einem einstückigen optisch durchsichtigen Material gefertigt ist, und die untere Linsenhälfte gesondert gefertigt und nachträglich in das Prismenrohr mit der dafür vorgesehenen Halterung eingeschoben wird. Ferner das viereckige Absorberrohr mit obenliegender photovoltaischer Zelle und einem Reflektor. . 13 optically transparent in a sectional drawing of a hybrid collector prism pipe having a bikonkavkonvexen lens system, said outer lens half and the tube from a single piece of material is Fig manufactured, and the lower lens half manufactured separately and subsequently in the prism pipe with the appropriate Bracket is inserted. Furthermore, the square absorber tube with an overhead photovoltaic cell and a reflector.

Fig. 14 eine schematische Stirnansicht von drei asymmetrischen bikonvexen Linsen die durch Hinzufügen von weiteren gleichen Linsen durch Zusammenstecken zu einem Halbkreis (gestrichelte Linie) und mit einer unteren halbrunden Schale zu einem Kollektor-Prismen-Rohr ergänzt worden ist. Mittig im Rohrsystem befindet sich ein viereckiges Absorberrohr. Mit der Photozelle ist der Kollektor zu einem Hybrid-Kollektor erweitert worden.Is a schematic end view of three asymmetrical biconvex lenses obtained by adding further identical lenses by mating to a semi-circle (dashed line) and has been supplemented with a lower semi-circular shell for a collector tube prisms Fig. 14. In the middle of the pipe system is a square absorber pipe. With the photocell, the collector has been expanded to a hybrid collector.

Fig. 15 eine schematische Stirnansicht wie Fig. 14 jedoch sind die Linsen und die untere Halbschale aus einem Stück hergestellt. Zusätzlich sind Reflektoren zur Lichtstrahllenkung eingebaut. Fig. 15 is a schematic end view like Fig. 14, however, the lenses and the lower half-shell are made in one piece. In addition, reflectors are installed for directing the light beam.

Fig. 16 in einer Schnittzeichnung der zusammengesteckten Linsen, wobei eine bikonkavkonvexe Sammellinse mit zwei asymmetrischen bikonvexen Linsen zu einem Linsensystem zusammen mit einem Gehäuse vereint sind. Ferner einem viereckigen Absorber mit obenliegender Photovoltaik und einem Reflektor. Fig. 16 in a sectional drawing of the assembled lenses, a biconcavo-convex converging lens with two asymmetrical biconvex lenses being combined to form a lens system together with a housing. Furthermore, a square absorber with overhead photovoltaics and a reflector.

Fig. 17 eine Perspektivansicht einer Dachpfanne aus optisch durchsichtigem Material in der die Linsen integraler Bestandteil sind. Die Linsen können auch nach Fig. 1 bis Fig. 6 oder eine Kombination davon sein.17 is a perspective view in which the lenses are Fig. A roof tile made of optically transparent material integral part. The lenses may also according to FIG. 1 to FIG. 6, or a combination thereof.

Fig. 18 eine Prinzipzeichnung eines Sonnenkollektors mit einem äußeren nicht strukturierten optisch durchsichtigen Schutzrohr mit einem innenliegenden fokussierenden Prismenrohr, das durch einen gegengekoppelten thermischen Stellelement der Sonne nachgeführt wird. Fig. 18 is a schematic drawing of a solar collector having an outer non-patterned optically transparent protective tube having an inner focusing prism pipe which is tracked by a negative feedback thermal actuator of the sun.

Fig. 19 in einer Querschnittzeichnung des Kollektors nach Fig. 18. Fig. 19 in a cross-sectional drawing of the collector according to Fig. 18.

Fig. 20 in einer Querschnittzeichnung des Kollektors nach Fig. 18 mit gegengekoppelten thermischen Stellelementen. Fig. 20 in a cross-sectional drawing of the collector of Fig. 18 with negative feedback thermal control elements.

Fig. 21 wie Fig. 19. Fig. 21 like Fig. 19.

Fig. 22 in einer Schnittzeichnung ein Kollektor-Prismen-Rohr wie in Fig. 12 mit einer bikonvexen Sammellinse aber zwei thermischen Stellelementen zur gegengekoppelten Steuerung, einem U-förmigen Reflektor und einem runden Absorberrohr. Fig. 22, in a sectional drawing, a collector-pipe prism as shown in FIG. 12 with a double-convex lens but two thermal actuators for negative feedback control, a U-shaped reflector and a circular absorber tube.

Fig. 23 in einer Schnittzeichnung wie Fig. 22 wobei das rechte thermische Stellelement sich durch eine intensivere Sonnenbestrahlung nach rechts ausgedehnt hat, der Reflektor dieser Ausdehnung folgte. Das linke thermische Stellelement eine aufgrund der geringeren Sonneneinstrahlung ein Zusammenziehen seiner Form bewirkt. Die gestrichelten Linien zeigen die gegenteilige Ausdehnung der thermischen Stellelemente bei einer Sonneneinstrahlung von der Gegenseite und die daraus resultierende Nachfolge des Reflektors nach links. Fig. 23 in a sectional drawing like Fig. 22, wherein the right thermal control element has expanded to the right due to more intense solar radiation, the reflector followed this expansion. The left thermal control element causes its shape to contract due to the lower solar radiation. The dashed lines show the opposite extent of the thermal control elements when the sun is shining in from the opposite side and the resulting succession of the reflector to the left.

Fig. 24 in einem Ausschnitt eine Schnittzeichnung wie Fig. 22 zu einem Hybrid- Kollektor aber mit einem viereckigen Absorberrohr und einer photovoltaischen Zelle. FIG. 24 shows a detail of a sectional drawing like FIG. 22 for a hybrid collector but with a square absorber tube and a photovoltaic cell.

Fig. 25 eine Darstellung eines halbkreisförmigen Schutzreflektors, gesteuert von einem thermischen Stellelement, das die Überhitzung des Absorbers und der Photovoltaik durch Sonneneinstrahlung und nicht abgeführter thermischer Energie durch die temperaturbedingte Ausdehnungsveränderung des thermischen Stellelementes verhindert, indem der halbkreisförmige Reflektor gesteuert vom thermischen Stellelement sich über die Photovoltaik und dem Absorber legt (gestrichelte Linie). Fig. 25 is a representation of a semi-circular protective reflector, controlled by a thermal control element, which prevents the overheating of the absorber and the photovoltaic by solar radiation and not dissipated thermal energy due to the temperature-related expansion change of the thermal control element by the semi-circular reflector controlled by the thermal control element over the Photovoltaic and the absorber sets (dashed line).

Fig. 26 eine Prinzipzeichnung zur Lichtsteuerung in einem 4-Etagen-Gebäude mit einem Lichthof. Über dem Lichthof ein Dach aus Sammellinsen zum Einfangen und Umlenken des Sonnenlichtes mit nachfolgender Verteilung des Strahlenganges in den einzelnen Etagen. Fig. 26 is a schematic drawing for lighting control in a 4-storey building with a halo. Above the atrium is a roof made of converging lenses to capture and redirect the sunlight with subsequent distribution of the beam path on the individual floors.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnungen sind gleiche Teile stets mit gleichen Bezugsnumerierungen versehen, so daß jede nur einmal unter Bezugnahme auf eine der Zeichnungsfiguren vorkommende Beschreibung eines Teils analog auch bezüglich der anderen Zeichenfiguren gilt, indem dieses Teil mit der entsprechenden Bezugsnumerierung ebenfalls zu erkennen ist.In the different figures of the drawings, the same parts are always the same Provide reference numbers so that each only once with reference to one of the Drawings of the description of a part analogous to the Other drawing figures apply by this part with the appropriate reference numbering can also be seen.

Wie sich zunächst aus Fig. 1 ergibt, ist eine Linse (1) eine bikonvexe Sammellinse mit zwei in engen Abstand voneinander liegenden Hauptebenen (2 und 3). Die Zeichnung Fig. 1 und alle folgenden Zeichnungen sind stark schematisierte, d. h. nicht maßstabsgerechte Zeichnungen. Die Linse (1) fängt die auftreffenden Sonnenstrahlen ein und gibt sie auf der anderen Seite der Linse stark gebündelt wieder, wobei der Brennpunkt in einigem Abstand der Linse analog zur einachsigen Sonnenbewegung aber in einem kleineren Winkel mitwandert.As initially appears from Fig. 1, a lens (1) has a biconvex lens having two closely spaced lying main planes (2 and 3). The drawing Fig. 1 and all subsequent drawings are highly schematic, ie not to scale drawings. The lens ( 1 ) captures the incident sun rays and reproduces them strongly bundled on the other side of the lens, the focal point moving at a smaller distance from the lens analogous to the uniaxial sun movement but at a smaller angle.

Fig. 2 zeigt zunächst die gleiche Linse wie in Fig. 1. Sie weist jedoch zusätzlich noch eine Nut (4) und eine sogenannte Feder (5) auf, um ein Zusammenfügen der Linse mit anderen Linsen zu ermöglichen. Aus Gründen der besseren Übersicht ist jeweils die Nut (4a) und die sogenannte Feder (5a) im Ausriß vergrößert dargestellt. Fig. 2 shows the same lens as in Fig. 1. However, additionally has a groove (4) and a so-called spring (5), in order to permit assembly of the lens with other lenses. For the sake of a better overview, the groove ( 4 a) and the so-called tongue ( 5 a) are shown enlarged in the outline.

Fig. 3 zeigt in einer Schnittzeichnung eine bikonkavkonvexe Sammellinse (32), die einen vergleichbaren Brennpunkt wie die Linse in Fig. 1 aufweist, jedoch aufgrund optischer Gesetzmäßigkeit ca. 8% Strahlenverluste hat. Fig. 3 shows a sectional drawing of a biconcavo-convex converging lens ( 32 ) which has a focal point comparable to that of the lens in Fig. 1, but has about 8% radiation loss due to optical laws.

In Fig. 4 sind ebenfalls Nut (6) und Feder (7) vorhanden und gleichfalls aus Gründen der Übersicht als Nut (6a) und Feder (7b) im Ausriß vergrößert dargestellt.In Fig. 4 groove ( 6 ) and tongue ( 7 ) are also available and also shown for reasons of clarity as groove ( 6 a) and tongue ( 7 b) enlarged in the tear.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer asymmetrisch bikonvexen Sammellinse (8) mit zwei seitlich angeordneten Reflektoren (9). Die beiden Hauptebenen (10 und 11) liegen in einem größeren Abstand voneinander. Die beiden Reflektoren (9) haben die Aufgabe den austretenden Lichtanteil, der nicht gebündelt ist, zusätzlich zu bündeln. Fig. 5 shows a schematic representation of an asymmetrically biconvex converging lens ( 8 ) with two reflectors ( 9 ) arranged on the side. The two main levels ( 10 and 11 ) are at a greater distance from each other. The two reflectors ( 9 ) have the task of additionally bundling the emerging light portion, which is not bundled.

Wie auch in Fig. 2 und 4 kann die Linse (12) in Fig. 6 mit anderen Linsen an Nut (13) und Feder (14) zusammengesteckt werden. Die Reflektoren (9) haben auch hier die gleiche Aufgabe wie in Fig. 5.As in FIGS. 2 and 4, the lens ( 12 ) in FIG. 6 can be plugged together with other lenses on the groove ( 13 ) and tongue ( 14 ). The reflectors ( 9 ) also have the same task here as in FIG. 5.

Fig. 7 zeigt eine einstückige, asymmetrisch bikonvexe Sammellinse (15) mit seinen zwei Hauptebenen (16 und 17). Bei dieser Linse können die Außenflächen (18 und 19) mit einer nach innen reflektierenden Beschichtung versehen sein und keine außenliegenden Reflektoren aufweisen. Fig. 7 shows a one-piece, asymmetrically biconvex converging lens ( 15 ) with its two main planes ( 16 and 17 ). With this lens, the outer surfaces ( 18 and 19 ) can be provided with an inwardly reflective coating and have no external reflectors.

Aus den Linsen von Fig. 1-Fig. 7 lassen sich nun folgerichtig Gruppen von Linsen zusammenfügen, die axial oder radial wie in Fig. 8 aufgebaut sind und wie eine große Einzellinse wirken. Die Linsen (8) sind hier radial zu einem Halbkugelgebilde zusammengefügt. Dies kann auch mit den Linsen von Fig. 2, Fig. 4 und Fig. 7 durchgeführt werden. Hierbei zeigt der Neigungswinkel von Linsen (8) auf einem einzigen Brenn­ punkt (21). Dieser konzentrierte Brennpunkt ist aber nicht zwingend. Die Linsen können auch so ausgerichtet sein, daß zur jeweiligen Linsenlage ein ringförmiger Brennpunkt liegt und von der nächsten Linsenlage an dem äußeren Umfang des ringförmigen Brennpunktes der nächste anschließt. Auch ist ein ringförmiger Brennpunkt mit jeweils in der Höhe versetzter Lage denkbar. Die von den Linsen (8) gebildete Halbkugelform verfolgt die Sonne autofokussierend auf ihren zweiachsigen Verlauf der Ost-West und der Nord-Süd-Bahn.Can now be made of the lenses of FIG. 1 FIG. 7 is logical groups of lenses together axially or radially constructed as in Fig. 8 and act like a large single lens. The lenses ( 8 ) are joined together radially to form a hemisphere. This can also be carried out with the lenses of Fig. 2, Fig. 4 and Fig. 7. Here shows the angle of inclination of lenses ( 8 ) on a single focal point ( 21 ). However, this concentrated focus is not essential. The lenses can also be aligned such that there is an annular focal point to the respective lens layer and that the next lens layer adjoins the outer circumference of the annular focal point. An annular focal point is also conceivable, each with a height offset position. The hemisphere shape formed by the lenses ( 8 ) follows the sun auto-focusing on its biaxial course of the east-west and the north-south orbit.

Ein andres Beispiel einer Zusammenschaltung der Linsen (8) zeigt Fig. 9. Die Linsen liegen hier in einer Ebene, wobei sie stellvertretend für die anderen Linsen von Fig. 1-Fig. 7 dargestellt sind.A else example of an interconnection of the lenses (8) shown in FIG. 9. The lenses are here in one plane, wherein they are shown representative of the other lenses of Fig. 1-Fig. 7.

Fig. 10 zeigt eine andere Möglichkeit der Anordnung von Linsen (8), ebenfalls stellvertretend für die Linsen von Fig. 1-Fig. 7. Die Anordnung dieser Linsen ist axial und wirken in ihrer Gesamtheit wie eine Streulinse, wobei der Lichteinfall (22) eine Streuung bei Austritt (23) erfährt. Fig. 10 shows another possibility of arranging lenses ( 8 ), also representative of the lenses of Fig. 1- Fig. 7. The arrangement of these lenses is axial and in its entirety act like a diffusing lens, the incidence of light ( 22 ) scattered at outlet ( 23 ).

In Fig. 11 sind Linsen (8) zu einer Kugelkappe ähnlichem Gebilde aufgebaut. Die Linsen (8) sind kaskadenmäßig zueinander versetzt. Ihr Brennpunkt (24) liegt weit außerhalb des Linsenbereiches, um thermische Rückwirkungen auf die Linsen (8) zu verhindern. Auch hier sind die Linsen (8) stellvertretend für die Linsen von Fig. 1-Fig. 7 dargestellt.In Fig. 11 lenses ( 8 ) are constructed to form a ball cap-like structure. The lenses ( 8 ) are offset from one another in a cascade fashion. Their focal point ( 24 ) lies far outside the lens area in order to prevent thermal effects on the lenses ( 8 ). Again, the lenses (8) are representative of the lenses of FIG. 1 FIG. 7.

Fig. 12 stellt ein einstückiges Prismenrohr dar, wobei die Sammellinse (1) eine rohrähnliche Fortsetzung (25) erfährt. Mit dem Absorber (26) und der Photovoltaik (27) ist dies ein Beispiel eines Hybrid-Kollektors. Die Photovoltaik (27) ist aus Gründen der Überschaubarkeit etwas abgesetzt vom Absorber gezeichnet. In der Realität ist sie jedoch mit einer hochwärmebeständiger und wärmeleitender Verklebung mit dem Absorber (26) verbunden. Der Reflektor (28) hat einmal die Aufgabe Streustrahlung in Richtung Absorber (26) und Photovoltaik (27) zu lenken. Zuzüglich wird die durch den Absorber und der Photovoltaik umgewandelte Strahlenenergie in Wärmestrahlung zurückgeworfen und somit Wärmeemission vermindert. Fig. 12 shows a one-piece prism tube, wherein the converging lens ( 1 ) undergoes a tube-like extension ( 25 ). With the absorber ( 26 ) and the photovoltaic ( 27 ), this is an example of a hybrid collector. For reasons of manageability, the photovoltaic ( 27 ) is drawn somewhat away from the absorber. In reality, however, it is connected to the absorber ( 26 ) with a highly heat-resistant and heat-conductive adhesive. The reflector ( 28 ) has the task of directing scattered radiation in the direction of the absorber ( 26 ) and photovoltaic ( 27 ). In addition, the radiation energy converted by the absorber and the photovoltaic is thrown back into heat radiation and thus heat emission is reduced.

In Fig. 13 ist eine andere Möglichkeit eines Linseneinsatzes zum Hybrid-Kollektor aufgezeigt. Das Oberteil der bikonkavkonvexen Linse (32) wird einstückig mit dem Rohrteil (25) hergestellt. Das Unterteil der Linse (30) wird getrennt hergestellt und nachträglich in die Halterung (31) eingeschoben. Auch hier stellen (26) den Absorber, (27) die Photovoltaik und (28) den Reflektor dar. Another possibility of inserting a lens into the hybrid collector is shown in FIG . The upper part of the biconcavo-convex lens ( 32 ) is produced in one piece with the tube part ( 25 ). The lower part of the lens ( 30 ) is manufactured separately and subsequently inserted into the holder ( 31 ). Here too, ( 26 ) represents the absorber, ( 27 ) the photovoltaic and ( 28 ) the reflector.

In Fig. 14 wird ein Hybrid-Kollektor dargestellt, dessen Linsen (8) zu einem halbkreisförmigen und mit der Halbschale (25) zu einem Prismenrohr ergänzt worden sind. Absorber (26) ist hierbei breiter dargestellt als die Photovoltaik (27). Die solare Strahlenkonzentration ist auf die Breite der Photovoltaik (27) eingestellt. Zur sicheren Kühlung der Photovoltaik kann aber ein breiterer Absorber mit einem größeren Querschnitt eine größere Menge Wärmeträgerflüssigkeit zur Kühlung der Photovoltaik durchfließen lassen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist auch hier die Photovoltaik (27) vom Absorber (26) abgesetzt gezeichnet. Als Linsen können auch hier die Linsen nach Fig. 1-­ Fig. 7 zum Einsatz kommen. Die gestrichelte Linie (33) zeigt wie weit die Linsen (8) maximal zusammengesteckt werden können.In Fig. 14 is a hybrid collector shown, the lenses have been added (8) to a semi-circular and with the half shell (25) to form a prismatic tube. Absorber ( 26 ) is shown wider than photovoltaic ( 27 ). The solar radiation concentration is set to the width of the photovoltaic ( 27 ). For safe cooling of the photovoltaics, however, a wider absorber with a larger cross section can flow through a larger amount of heat transfer fluid for cooling the photovoltaics. For the sake of clarity, the photovoltaic ( 27 ) is also shown separately from the absorber ( 26 ). As lenses also here, the lenses according to Fig. 1 Fig. 7 may be used. The dashed line ( 33 ) shows the maximum extent that the lenses ( 8 ) can be put together.

Fig. 15 zeigt einen ähnlichen Aufbau eines Hybrid-Kollektors wie Fig. 14, jedoch ist dieser aus einem Stück einschließlich der Halbschale (25) hergestellt. Die gestrichelte Linie (33) zeigt auch hier wie weit die Linsen (8) maximal zusammengesetzt werden können. Die Reflektoren (9) dienen hier der größeren solaren Konzentrationsstrahlung auf die Photovoltaik (27). Fig. 15 shows a similar structure of a hybrid collector as Fig. 14, but this is made of one piece including the half-shell ( 25 ). The dashed line ( 33 ) also shows the maximum extent to which the lenses ( 8 ) can be assembled. The reflectors ( 9 ) serve the larger solar concentration radiation on the photovoltaic ( 27 ).

Fig. 16 zeigt einen Hybrid-Kollektor mit einer Linse (32) nach Fig. 4 zusammengesteckt mit zwei Linsen (8) nach Fig. 6. Es können auch Kombinationen der Linsen nach Fig. 2, Fig. 4, Fig. 6 und Fig. 7 untereinander kombiniert werden. Sinn dieser Kombination ist eine maximal angepaßte autofokussierende Sonnennachfolge entsprechend Einsatzzweck und -ort. Der Absorber (26), die Photovoltaik (27) und der Reflektor (28) sind Bestandteile des Hybrid- Kollektors. Das Gehäuse (34) kann aus einem anderen Material, z. B. Stahlblech, als die Linsen gefertigt sein. Fig. 16 shows a hybrid collector with a lens (32) according to Fig. 4 mated with two lenses (8) according to Fig. 6. It is also possible combinations of lenses according to Fig. 2, Fig. 4, Fig. 6 and Fig . 7 are combined with each other. The purpose of this combination is a maximum adapted auto-focusing sun succession according to the purpose and location. The absorber ( 26 ), the photovoltaic ( 27 ) and the reflector ( 28 ) are components of the hybrid collector. The housing ( 34 ) can be made of a different material, e.g. B. steel sheet, as the lenses are made.

Fig. 17 zeigt eine Lösung des Einsatzes integriert in Dachpfannenform (35) bei gleichen Abmessungen vergleichbarer konventioneller Dachpfannen, um sie gegen Austausch der konventionellen Dachpfannen als preiswerte Variante eines Kollektors einzusetzen. Die Linsen (8) können auch die Form nach Fig. 1-Fig. 6 haben. Die Dachpfanne (35) besteht aus einem optisch durchsichtigen Material, jedoch wird nur der Linsenteil der Dachpfanne optisch durchsichtig bleiben. Der restliche Teil kann auf Wunsch mit für Dachpfannen herkömmlichen Farben eingefärbt werden. Zwischen Absorber (26) und der Dachlatte (37) ist eine thermische Isolierung (36) angebracht. Zur Halterung der Dachpfanne mit der Dachlatte (37) werden in die Vorrichtung (38) Halteelemente eingeschoben, die mit der Dachlatte (37) verbunden sind. Die Dachpfanne kann links und rechts, wie auch in ihrer axialen Verlängerung, mit weiteren passenden Dachpfannen nach Fig. 17 flächenmäßig erweitert werden oder den Abschluß mit herkömmlichen Dachpfannen integriert werden. Fig. 17 shows a solution of the insert incorporated in the form of roof tile (35) comparable with the same dimensions of conventional roof tiles to use them to replace the conventional roof tiles as inexpensive variant of a collector. The lenses (8) can also take the form of FIG. 1 FIG. 6 have. The roof tile ( 35 ) consists of an optically transparent material, but only the lens part of the roof tile will remain optically transparent. The remaining part can be colored with colors that are conventional for roof tiles. A thermal insulation ( 36 ) is attached between the absorber ( 26 ) and the roof batten ( 37 ). To hold the roof tile with the roof batten ( 37 ), holding elements are inserted into the device ( 38 ), which are connected to the roof batten ( 37 ). The roof tile can be expanded on the left and right, as well as in their axial extension, with further suitable roof tiles according to FIG. 17 or the end can be integrated with conventional roof tiles.

Fig. 18, Fig. 19. Fig. 20 und Fig. 21 beschreiben einen Rohrkollektor mit einem mittels thermischer Stellelemente nachgeführten Linsensystem, wobei die Fig. 19-Fig. 21 die Querschnittszeichnungen von Fig. 18 darstellen. Fig. 18, Fig. 19. Fig. 20 and Fig. 21 describe a collector pipe with a tracked by means of thermal actuators lens system, the Fig. 19-Fig. 21 represent the cross-sectional drawings of FIG. 18.

Der Sonnenkollektor besitzt ein äußeres nicht strukturiertes und möglichst lichtdurchlässiges Schutzrohr (39), in welchem ein geeignet beschichtetes und ausreichend gekühltes Innenrohr als Energieabsorber (26) durch entsprechende Bohrungen in den Abschlußplatten (41) entlang der Kollektorachse fixiert wird. Mit auf dem Energieabsorber (26) aufgesteckten Lagern (42) wird über die beiden Linsenabschlußplatten (43) eine röhrenförmige und bezüglich der Kollektorachse ausgewuchtete Linse (44) (z. B. Fresnellinse) um das Absorber (26) leicht drehbar gelagert. Für jeden beliebigen Sonnenstand soll dabei die Linse (44) des in Nord-Süd- Richtung aufgestellten Kollektors so gedreht werden können, daß die Fokuslinie direkt auf dem Absorberrohr (26) zu liegen kommt und damit eine hohe Energiekonzentrierung auf diesem Element auftrifft.The solar collector has an outer, non-structured and, as far as possible, translucent protective tube ( 39 ) in which a suitably coated and sufficiently cooled inner tube as energy absorber ( 26 ) is fixed along the axis of the collector by means of corresponding bores in the end plates ( 41 ). With bearings ( 42 ) plugged onto the energy absorber ( 26 ), a tubular lens ( 44 ) (e.g. Fresnel lens), which is balanced with respect to the collector axis, is easily rotatably mounted about the absorber ( 26 ) via the two lens end plates ( 43 ). For any position of the sun, the lens ( 44 ) of the collector installed in the north-south direction should be able to be rotated so that the focus line comes to lie directly on the absorber tube ( 26 ) and thus a high energy concentration impinges on this element.

Damit sich diese Linsendrehung je nach Sonnenstand automatisch einstellt, werden zwei gleiche thermische Stellelementen-Schnecken (45 und 46) von geeigneter Bauart um 180° gedreht auf das Absorberrohr (26) aufgesteckt und z. B. durch zwei einfache, ebenfalls auf den Absorber (26) aufgesteckte Metallscheiben (47) thermisch voneinander isoliert. Die Außenzungen der beiden gegenlaufenden thermischen Stellelementen-Schnecken enden dabei, wie im Querschnitt Fig. 20 und Fig. 21 zu sehen, jeweils in einer Nut der rohrförmigen Fresnellinse (44), wodurch jede der beiden thermischen Stellelementen-Schnecken (45 und 46) die Linse (44) bei einer auftretenden Temperaturänderung zu drehen sucht. In Folge der gegenläufigen Drehrichtung beider Schnecken (45 und 46) gleichen sich auf die Rohrlinse (44) wirkenden Drehmomente bei gleichen Temperaturänderungen an beiden Schnecken jedoch aus, sodaß nur bei unterschiedlicher Erwärmung beider thermischen Stellelementen-Schnecken (45 und 46) ein resultierendes Drehmoment entsteht und die Linse (44) in Bewegung gesetzt wird. Um diesen Effekt für eine Autofokussierung nutzen zu können, werden die über die thermischen Stellelementen-Schnecken (45 und 46) liegenden Bereiche der Linse mit zwei spiegelnden 270° Ringen (48) bestückt, die um ca. 90° gegeneinander verdreht sind (vergleiche Querschnitt Fig. 20 und Fig. 21), und die jeweils genau die Hälfte der Sonnenstrahlung aus der Richtung 51 abschauen, die von der Rohr­ linse (44) optimal auf das Absorberrohr (26) fokussiert wird. Nur für den Sonneneinfall aus Richtung 51 werden durch die symmetrischen Strahlungsverhältnisse beide thermischen Stellelementen-Schnecken (Fig. 20 und Fig. 21) gleich erwärmt, so daß die Linse (44) nicht gedreht wird. Fällt das Licht dagegen z. B. aus der Richtung 52 auf den Kollektor, so erreicht das Licht nur die Schnecke (45), wogegen die Schnecke (46) durch den Spiegelring (48) abgeschattet wird. Es ergibt sich deshalb sehr rasch eine Temperaturdifferenz zwischen beiden thermischen Stellelementen-Schnecken, die zur einer Drehung der Linse (44) führt. Durch die Verwendung eines geeigneten thermischen Stellelementes mit einer ausreichenden Windungszahl und einer guten thermischen Isolation der beiden Schneckenkammern gegeneinander, hört diese Bewegung erst dann wieder auf, wenn der Lichteinfall in beide Kammern Fig. 20 oder Fig. 21 praktisch gleich ist. Dies ist aber nur der Fall, wenn die Linse (44) "optimal" in das Licht gedreht und damit eine Autofokussierung erreicht ist.So that this lens rotation automatically adjusts depending on the position of the sun, two identical thermal control element screws ( 45 and 46 ) of a suitable design are rotated by 180 ° and placed on the absorber tube ( 26 ). B. thermally isolated from each other by two simple, also on the absorber ( 26 ) attached metal discs ( 47 ). The outer tongues of the two counter-rotating thermal actuators screw end, one in the cross section Fig. 20 and Fig. 21 can be seen in each case in a groove of the tubular Fresnel lens (44), whereby each of the two thermal actuators worm (45 and 46) the Lens ( 44 ) tries to turn when a temperature change occurs. As a result of the opposite direction of rotation of both screws ( 45 and 46 ), the torques acting on the tubular lens ( 44 ) equalize at the same temperature changes on both screws, so that a resulting torque only arises when the two thermal actuating element screws ( 45 and 46 ) are heated differently and the lens ( 44 ) is set in motion. In order to be able to use this effect for autofocusing, the areas of the lens lying above the thermal control element screws ( 45 and 46 ) are equipped with two reflective 270 ° rings ( 48 ), which are rotated by approx. 90 ° to each other (see cross section Fig. 20 and Fig. 21), and each look exactly half of the solar radiation from the direction 51 , which is optimally focused on the absorber tube ( 26 ) by the tube lens ( 44 ). As for the sun incident from direction 51 will be the symmetrical radiation conditions, both thermal actuators screw (Fig. 20 and Fig. 21) equally heated, so that the lens (44) is not rotated. On the other hand, if the light falls B. from direction 52 to the collector, the light only reaches the screw ( 45 ), whereas the screw ( 46 ) is shadowed by the mirror ring ( 48 ). There is therefore a very rapid temperature difference between the two thermal actuator screws, which leads to a rotation of the lens ( 44 ). By using a suitable thermal control element with a sufficient number of turns and good thermal insulation of the two screw chambers from one another, this movement only stops again when the incidence of light in both chambers FIG. 20 or FIG. 21 is practically the same. However, this is only the case if the lens ( 44 ) is rotated "optimally" into the light and thus auto-focusing is achieved.

Fig. 22 zeigt einen Solarkollektor zur thermischen Energiegewinnung. Über die Linse (1) wird die Sonneneinstrahlung in Abhängigkeit ihrer einachsigen Sonnenbewegung im Brennpunkt konzentriert. Ziel des Reflektors (50) ist es die maximale von der Linse angebotenen Solarstrahlung einzufangen und auf den Absorber (26) zu lenken. Dies ist nur mit einem beweglichen Reflektor (50) möglich, da der Brennpunkt analog zur Sonnenbewegung mitwandert. Eine gleichmäßige Erwärmung der thermischen Stell­ elemente (49) wird nur erreicht, wenn die Sonne senkrecht auf den Mittelpunkt der Linse (1) strahlt und somit Cosinus-Theta gleich Null ist. Zu diesem Zeitpunkt erhalten die thermischen Stellelemente (49) die gleiche Erwärmung und somit die gleiche Formgebung. Sie halten somit den Reflektor (50) senkrecht wie in Fig. 22 dargestellt. Fig. 22 shows a solar collector for the thermal energy. The solar radiation is concentrated in the focal point depending on its uniaxial solar movement via the lens ( 1 ). The aim of the reflector ( 50 ) is to capture the maximum solar radiation offered by the lens and to direct it onto the absorber ( 26 ). This is only possible with a movable reflector ( 50 ), since the focal point moves along with the movement of the sun. Uniform heating of the thermal actuating elements ( 49 ) is only achieved when the sun shines perpendicularly onto the center of the lens ( 1 ) and the cosine theta is therefore zero. At this time, the thermal control elements ( 49 ) receive the same heating and thus the same shape. You thus hold the reflector ( 50 ) vertically as shown in Fig. 22.

In Fig. 23 ist das rechte thermische Stellelement (49a) stärker erwärmt und dehnt sich somit nach rechts aus. Das linke thermische Stellelement (49b) erhält jetzt weniger Solarstrahlung, kühlt sich ab und zieht sich zusammen. So drückt (49b) nach rechts und (49a) gibt nach. Der Reflektor (50) wird nach rechts vom (49b) soweit gedrückt, wie (49a) nachgibt. Ist eine gewisse Kippbewegung vom Reflektor (50) durchgeführt folgt er durch sein Eigengewicht der Ausdehnung des (49a). Der gleiche Vorgang spielt sich nun ab, wenn (49a) abkühlt. Er drückt den Reflektor zurück und der Reflektor folgt nun der Bewegung von (49b). In Fig. 23 the right thermal control element ( 49 a) is heated up more and thus expands to the right. The left thermal control element ( 49 b) now receives less solar radiation, cools down and contracts. So press ( 49 b) to the right and ( 49 a) give way. The reflector ( 50 ) is pushed to the right of ( 49 b) as far as ( 49 a) yields. If a certain tilting movement is carried out by the reflector ( 50 ), it follows the expansion of ( 49 a) due to its own weight. The same process now takes place when ( 49 a) cools down. He pushes the reflector back and the reflector now follows the movement of ( 49 b).

Wird der Kollektor zu einem Hybrid-Kollektor erweitert, wird ein viereckiges Absorber­ rohr (26) statt eines Rundrohres verwendet, weil die Photovoltaik (27) nur auf gerader Fläche zu positionieren ist und nur in diesem Falle eine gute Wärmeableitung möglich ist. Der restliche Vorgang ist wie in Fig. 22 und 23 beschrieben.If the collector is expanded to a hybrid collector, a square absorber tube ( 26 ) is used instead of a round tube because the photovoltaic ( 27 ) can only be positioned on a straight surface and good heat dissipation is only possible in this case. The rest of the process is as described in FIGS. 22 and 23.

Zur Vermeidung von Überhitzung der Photovoltaik (27) und eventuell des Absorbers (26) bei starker Sonneneinstrahlung und nicht genügender Wärmeabfuhr durch die den Absorber (26) durchfließende Wärmeträgerflüssigkeit ist ein thermisches Stellelement (53) vorgesehen, welches den Reflektor (54) zur Verschattung steuert. In Ruhestellung bei unter kritischer Temperatur liegt der Reflektor (54) unter dem Absorber (26). Bei Erreichung einer kritischen Grenztemperatur wird der Reflektor (54) mittels des thermischen Stellelementes (53) in die gestrichelt gezeichnete Position (55) gedreht und Photovoltaik (27) und Absorber (26) werden verschaltet.To avoid overheating of the photovoltaic ( 27 ) and possibly the absorber ( 26 ) in strong sunlight and insufficient heat dissipation through the heat transfer fluid flowing through the absorber ( 26 ), a thermal control element ( 53 ) is provided which controls the reflector ( 54 ) for shading . In the rest position at a critical temperature, the reflector ( 54 ) lies under the absorber ( 26 ). When a critical limit temperature is reached, the reflector ( 54 ) is rotated into the position ( 55 ) shown in dashed lines by means of the thermal control element ( 53 ) and photovoltaic ( 27 ) and absorber ( 26 ) are connected.

Fig. 26 zeigt eine Prinzipzeichnung eines möglichen Einsatzes der Prismen Fig. 1-Fig. 7 zur Lichtlenkung für ein 4-Etagenhaus über einen Lichthof. Angenommen wird eine optisch durchsichtige Kuppel (56) bestickt mit Linsen nach Fig. 1 bis Fig. 7 in Kombination verschiedener Linsen oder nur aus einem Linsensystem bestehend. Die Lichtstrahlen (57) fallen auf zwei Spiegel (58 und 59) und werden entsprechend des Gesetztes der Lichtbrechung umgelenkt. Eine Streulinse (60) streut das umgelenkte Licht vom Spiegel (59) in einen klein gewählten Winkel, während die Streulinse (61) einen großen Streuwinkel aufweist. Fig. 26 shows a basic drawing of a possible use of the prisms Fig. 1- Fig. 7 for light control for a 4-story house over an atrium. An optically transparent dome (56) 1 is assumed embroidered with lenses of FIG. To FIG. 7 in combination of different lenses or lens system consisting of only one. The light rays ( 57 ) fall on two mirrors ( 58 and 59 ) and are deflected according to the law of light refraction. A scattering lens ( 60 ) scatters the deflected light from the mirror ( 59 ) into a small angle, while the scattering lens ( 61 ) has a large scattering angle.

Claims (25)

1. Vorrichtung zur Gewinnung von thermischer und/oder elektrischer Energie aus Sonnenlicht wie auch zur Lichtlenkung von Sonnen- oder Kunstlicht mit mindest einer autofokussierender mechanisch nicht bewegter oder mittels zwei gegengekoppelter thermischen Elementen (45, 46 und 49) mechanisch bewegter Linse (nach Fig. 1-Fig. 7) oder Reflektor (50) die das Licht entweder auf einen Absorber (26) und/oder photovoltaischer Zelle (27) oder in Räumlichkeiten (Fig. 26) zur weiteren Bündelung oder Streuung des Lichtes lenken, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiekonzentrator zu mindest in einem entsprechend des täglichen Sonnenlaufes mit Sonnenlicht bestrahlten Umfangsbereich ein aus optisch durchsichtigem Material bestehenden Prisma oder Prismenanordnung mit einer axial, parallel oder radial um einen Kreismittelpunkt verlaufenden und umfänglich verteilten nebeneinander oder versetzt übereinander angeordneten Prismen aufweist, die das Sonnenlicht auf einen Absorber (26) und/oder Photovoltaik (27) konzentrieren, bei Ausleuchtung von Räumen mit Sonnen- oder Kunstlicht je nach Anforderung konzentrieren oder streuen (Fig. 26).1.Device for obtaining thermal and / or electrical energy from sunlight as well as for directing light from sunlight or artificial light with at least one auto-focusing lens that is not mechanically moved or mechanically moved by means of two negative-coupled thermal elements ( 45 , 46 and 49 ) (according to FIG. 1- Fig. 7) or reflector ( 50 ) which direct the light either onto an absorber ( 26 ) and / or photovoltaic cell ( 27 ) or in rooms ( Fig. 26) for further bundling or scattering of the light, characterized in that the energy concentrator has at least in a circumferential area irradiated with sunlight in accordance with the daily course of the sun a prism or prism arrangement consisting of optically transparent material with an axially, parallel or radially extending and circumferentially distributed prisms arranged side by side or offset one above the other, which has the sunlight on one Absorber ( 26 ) and / or concentrate photovoltaics ( 27 ), concentrate or scatter as required when illuminating rooms with sunlight or artificial light ( Fig. 26). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinsen (Fig. 1 bis Fig. 7) derart ausgelegt sein können, daß sie seitlich mittels bajonettähnlichen Steckvorrichtungen (4a, 5b, 6a, 7b, 13 und 14) zusammen gesteckt werden können.2. Device according to claim 1, characterized in that the converging lenses ( Fig. 1 to Fig. 7) can be designed such that they laterally by means of bayonet-like plug devices ( 4 a, 5 b, 6 a, 7 b, 13 and 14 ) can be put together. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinsen (Fig. 1 bis Fig. 7) auch ohne Steckvorrichtungen hergestellt werden können.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the converging lenses ( Fig. 1 to Fig. 7) can also be produced without plug devices. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinsen (Fig. 1 bis Fig. 7) in Verbund ohne Steckvorrichtung hergestellt werden können.4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the converging lenses ( Fig. 1 to Fig. 7) can be produced in combination without a plug device. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen (Fig. 1 bis Fig. 7) zu einer halbkugelähnlichen Form (Fig. 8) zusammengestellt werden können.5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the lenses ( Fig. 1 to Fig. 7) can be put together into a hemisphere-like shape ( Fig. 8). 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinsen (Fig. 1 bis Fig. 7) zu einer geraden Ebene (Fig. 9) einstückig oder einzeln zusammengesteckt werden können.6. The device according to claim 1 to 5, characterized in that the converging lenses ( Fig. 1 to Fig. 7) to a straight plane ( Fig. 9) can be put together in one piece or individually. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinsen (Fig. 1 bis Fig. 7) auch zu einer Streulinse (Fig. 10) zusammengestellt werden können.7. The device according to claim 1 to 6, characterized in that the converging lenses ( Fig. 1 to Fig. 7) can also be combined to form a diffusing lens ( Fig. 10). 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinsen (Fig. 1 bis Fig. 7) kaskadenmäßig zu einer kugelkappenähnlichen Form (Fig. 11) zusammengestellt werden kann und so ausgerichtet werden, daß der gemeinsame Brennpunkt (24) außerhalb des Linsensystems liegt. 8. Apparatus according to claim 1 to 7, characterized in that the converging lenses ( Fig. 1 to Fig. 7) can be cascaded to a spherical cap-like shape ( Fig. 11) and aligned so that the common focus ( 24 ) outside of the lens system. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinsen (Fig. 8 und Fig. 11) so ausgerichtet werden, daß jede Linsenlage ihren eigenen Brennpunkt (24) ringförmig nebeneinander oder versetzt übereinander haben.9. The device according to claim 1 to 8, characterized in that the converging lenses ( Fig. 8 and Fig. 11) are aligned so that each lens layer has its own focal point ( 24 ) in a ring next to each other or offset one above the other. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinse (1) in Fig. 12 mit der Schale (25) einen gemeinsamen rohrähnlichen Körper bilden.10. The device according to claim 1 to 9, characterized in that the converging lens ( 1 ) in Fig. 12 with the shell ( 25 ) form a common tubular body. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrähnliche Körper auch mit Sammellinsen nach Fig. 2 bis Fig. 7 gebildet werden kann.11. The device according to claim 1 to 10, characterized in that the tube-like body can also be formed with converging lenses according to Fig. 2 to Fig. 7. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrähnliche Körper das Oberteil einer bikonkavkonvexen Linse (32) aufweist. Zwei seitliche Halterungen (31) für den Einschub des Unterteils (30) zur Vervollständigung der bikonkavkonvexen Linse.12. The apparatus according to claim 1 to 11, characterized in that the tubular body has the upper part of a biconcave-convex lens ( 32 ). Two side brackets ( 31 ) for the insertion of the lower part ( 30 ) to complete the biconcave-convex lens. 13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinsen (8) mit ihren bajonettähnlichen Steckverbindungen in Fig. 14 miteinander verbunden zu einem Halbkreis und hier stellvertretend für die restlichen Sammellinsen von Fig. 1-Fig. 7 dargestellt sind.13. The apparatus of claim 1 to 12, characterized in that the converging lenses ( 8 ) with their bayonet-like plug connections in Fig. 14 connected to each other to form a semicircle and here representative of the remaining converging lenses of Fig. 1- Fig. 7 are shown. 14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinsen (8) von Fig. 15 auch einstückig mit der Unterschale (25) hergestellt werden können und mit Reflektoren (9) ausgerüstet sind.14. The apparatus according to claim 1 to 13, characterized in that the converging lenses ( 8 ) of Fig. 15 can also be made in one piece with the lower shell ( 25 ) and are equipped with reflectors ( 9 ). 15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unterschiedliche Linsen (32 und 8) miteinander nach Fig. 16 mittels bajonettähnlichen Steckverbindungen zusammengesteckt werden können und stellvertretend für andere Kombinationen von Fig. 1 bis Fig. 7 nach Erfordernissen möglich sind.15. The apparatus of claim 1 to 14, characterized in that two different lenses can be mated with each other as shown in FIG. 16 by means of bayonet-type plug-in connections (32 and 8) and is representative of other combinations of Fig. 1 to Fig. 7 as required are possible. 16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß Dachpfannen (25) aus optisch durchsichtigen Material mit herkömmlichen Abmessungen hergestellt werden und Linsen (8) oder nach Fig. 1 bis Fig. 7 aufweisen können. Der restliche Teil der Dachpfanne wird mit herkömmlichen Farbtönen eingefärbt.16. The apparatus according to claim 1 to 15, characterized in that roof tiles ( 25 ) are made of optically transparent material with conventional dimensions and can have lenses ( 8 ) or according to Fig. 1 to Fig. 7. The rest of the roof tile is colored with conventional colors. 17. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußeres, nicht strukturiertes, aus optisch durchsichtigen Material bestehendes Rohr (39) in seinem Inneren ein ausgewuchtes Linsensystem (44) aufnimmt, welches über zwei gegengekoppelte thermische Stellelemente (45 und 46) der Sonne nachgeführt wird und die Sonnenstrahlen auf den Absorber (26) richten.17. The apparatus according to claim 1 to 16, characterized in that an outer, non-structured, made of optically transparent material tube ( 39 ) receives a balanced lens system ( 44 ) in its interior, which via two counter-coupled thermal control elements ( 45 and 46 ) tracking the sun and directing the sun's rays onto the absorber ( 26 ). 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die gegengekoppelten thermischen Stellelemente (48) aus einem temperaturabhängigen festen Stoff bestehen können. 18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the negative feedback thermal actuating elements ( 48 ) can consist of a temperature-dependent solid substance. 19. Vorrichtung nach Anspruch 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die gegengekoppelten thermischen Stellelemente (48) mit ihrem temperaturabhängigen Anteil aus einem fluiden Stoff bestehen können.19. The apparatus according to claim 17 to 18, characterized in that the negative feedback thermal control elements ( 48 ) with their temperature-dependent portion can consist of a fluid substance. 20. Vorrichtung nach Anspruch 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die gegengekoppelten thermischen Stellelemente (48) mit ihrem temperaturabhängigen Anteil aus einem gasförmigen Stoff bestehen können.20. The apparatus according to claim 17 to 19, characterized in that the negative feedback thermal control elements ( 48 ) with their temperature-dependent portion can consist of a gaseous substance. 21. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegengekoppelte thermische Elemente (49) durch Erwärmung der konzentrierten Sonneneinstrahlung analog zu der Erwärmung sich ausdehnen oder zusammenziehen und so den Reflektor (50) der Sonneneinstrahlung maximal nachführen.21. The apparatus of claim 1 to 20, characterized in that two negative feedback thermal elements ( 49 ) expand or contract by heating the concentrated solar radiation analogous to the heating and so the reflector ( 50 ) track the solar radiation to the maximum. 22. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prismensystem auch zum Hybrid-Kollektor mit Absorber (26) und Photovoltaik (27) ausgerüstet werden kann wenn es mittels gegengekoppelter thermischer Stellelemente (49) ausgerüstet ist.22. The apparatus of claim 1 to 21, characterized in that a prism system for the hybrid collector with absorber ( 26 ) and photovoltaic ( 27 ) can be equipped if it is equipped by means of negative-coupled thermal actuators ( 49 ). 23. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermisches Stellelement (53) verbunden mit einem Reflektor (54) bei Erreichen einen für den Photovoltaik (27) und evt. für den Absorber (26) kritischen Temperatur das thermischen Stellelement (53) den Reflektor (54) aus seiner Ruhelage in die Verschattungsposition (55) bringt und somit eine Überhitzung und damit Zerstörung von 27 und 26 verhindert.23. The device according to claim 1 to 22, characterized in that a thermal control element ( 53 ) connected to a reflector ( 54 ) upon reaching a critical temperature for the photovoltaic ( 27 ) and possibly for the absorber ( 26 ), the thermal control element ( 53 ) brings the reflector ( 54 ) from its rest position into the shading position ( 55 ) and thus prevents overheating and thus destruction of 27 and 26 . 24. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Linsen nach Fig. 1 bis Fig. 7 bestückte Kuppel (56) zur Lichtumlenkung im Verbund mit Reflektoren (58 und 59) und Streulinsen (60 und 61) zur Ausleuchtung von Gebäuden oder Räumlichkeiten eingesetzt werden kann.24. The device according to claim 1 to 23, characterized in that a dome equipped with lenses according to Fig. 1 to Fig. 7 ( 56 ) for deflecting light in combination with reflectors ( 58 and 59 ) and diffusing lenses ( 60 and 61 ) for illuminating Buildings or premises can be used. 25. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die der Sonnenseite zugewandten Außenflächen der Linsen mit kratzfester und/oder schmutzabweisender Beschichtung ohne Beeinträchtigung der optischen Eigenschaften der Linsen versehen werden kann.25. The device according to claim 1 to 24, characterized in that the outer surfaces facing the sunny side the lenses with scratch-resistant and / or dirt-repellent coating without Impairment of the optical properties of the lenses can be provided.
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