DE19911104A1 - Wärmesammeleinrichtung mit einer Reflektionsplattenanordnung - Google Patents
Wärmesammeleinrichtung mit einer ReflektionsplattenanordnungInfo
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Abstract
Eine Wärmesammeleinrichtung 1 ist mit einer Reflexionsplattenanordnung 2 und einer Wärmesammelröhre 3 mit einer die Reflektionsplattenanordnung 2 und die Wärmesammelröhre 3 umgebenden Glasröhre 4 versehen. Die Reflektionsplattenanordnung 2 ist entworfen, um eine Struktur auszubilden, die die Genauigkeit eines zusammengesetzten Paraboloids in einer Wäremesammeleinrichtung mit einem zusammengesetzten Paraboloid beibehalten kann. Die Reflektionsplattenanordnung 2 ist eine Anordnung zum Sammeln von Licht mit einem zusammengesetzten Paraboloid, die durch Kombination von zwei Paraboloiden gebildet wird. Die Reflektionsplattenanordnung 2 enthält eine Reflektionsplatte und eine Vielzahl von Halteeinrichtungen. Die Reflektionsplatte wird durch Verspiegelung und Formen einer zusammengesetzten Paraboloidoberfläche mittels eines Biegevorgangs auf einer Lichtsammelseite gebildet. Die Halteeinrichtungen sind auf der Reflektionsplatte auf einer der Lichtsammelstelle gegenüberliegenden Seite angeordnet.
Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Reflexionsplat
tenanordnung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfin
dung auf eine Wärmesammeleinrichtung mit einer Reflexions
plattenanordnung zum Lichtsammeln.
Es wurden zahlreiche Arten von Einrichtungen als Einrichtungen
zum Erhalten von Wärmeenergie aus dem Sonnenlicht mittels ei
nes Wärmemediums oder zum Erhalten von elektrischer Energie
mittels einer Solarbatterie vorgeschlagen. Es gibt eine Ein
richtung, die eine Reflexionsplatte aufweist, deren Quer
schnitt anstelle eines einfachen Paraboloids ein zusammenge
setztes Paraboloid ist.
Eine charakteristische herkömmliche Wärmesammeleinrichtung
enthält eine Reflexionsplatte, deren Querschnitt eine zusam
mengesetzte Parabel ist, und eine Wärmesammelröhre. Die zusam
mengesetzte Parabel ist eine Kombination aus einer ersten ein
fachen Parabel und einer zweiten einfachen Parabel, die beide
denselben Brennpunkt oder Fokus besitzen.
In einer vorstehend beschriebenen Wärmesammeleinrichtung ist
die Genauigkeit der zusammengesetzten Paraboloidoberfläche ei
ner Reflexionsplatte ausschlaggebend. Auch eine kleine Unge
nauigkeit der zusammengesetzten Paraboloidoberfläche kann zu
einer großen Verringerung der Wärmesammelwirksamkeit führen.
Die Reflexionsplatte wird normalerweise dadurch hergestellt,
daß einige Schichten einer Beschichtung auf einem Blechmateri
al bzw. Metallblech aufgebracht werden, z. B. durch Aufbringen
einer spiegelnden Oberfläche, und anschließendem Formen des
spiegelnden Metallblechs in ein zusammengesetztes Paraboloid.
Da das spiegelnde Blech zu dünn ist, um auf einer Druckarbeit-
bzw. Preßeinrichtung verwendet zu werden, wird das spiegelnde
spiegelnde Metallblech typischerweise durch Biegen in die Form
der Reflexionsplatte geformt.
Wenn das spiegelnde Metallblech zum Formen eines zusammenge
setzten Paraboloids gebogen ist, ist es schwierig, die Meßge
nauigkeit beizubehalten. Obwohl die Verwendung einer Preßein
richtung die Genauigkeit der spiegelnden Oberfläche verbessern
würde, ist es schwierig, eine Preßeinrichtung auf einem ver
spiegelten Metallblech zu verwenden. Eine Beschichtung des Me
tallblechs mit Harz oder eine Verdickung des Metallblechs hält
die Meßgenauigkeit bei. Jedoch erhöht sie die Kosten und das
Gewicht der Reflexionsplatte.
Angesichts dessen gibt es einen Bedarf für eine Reflexions
plattenanordnung einer Wärmesammeleinrichtung, die die vorste
henden Probleme des Standes der Technik überwindet.
Die Erfindung richtet sich sowohl auf diesen Bedarf im Stand
der Technik als auch andere Bedürfnisse, die für den Fachmann
aus der Offenbarung offensichtlich werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reflexions
plattenanordnung auszubilden, bei der die Genauigkeit eines
zusammengesetzten Paraboloids beibehalten werden kann.
Zudem zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, eine Wärme
sammeleinrichtung mit einer Reflexionsplattenanordnung aus zu
bilden, in der die Genauigkeit eines zusammengesetzten Parabo
loids beibehalten werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Merkmalskombination das Anspruchs 1
bzw. 11 gelöst, die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiter
bildungen der Erfindung zum Inhalt.
Eine erfindungsgemäße Reflexionsplattenanordnung wird er
reicht durch Ausbildung einer Reflexionsplattenanordnung zum
Lichtsammeln, die ein zusammengesetztes Paraboloid besitzt,
das durch eine Kombination von einer Vielzahl von Paraboloiden
gebildet wird. Die Reflexionsplattenanordnung enthält eine
Reflexionsplatte und eine Vielzahl von Stütz- bzw. Trage-
oder Halteeinrichtungen. Die Reflexionsplatte wird durch Ver
spiegeln und Biegen eines Metallblechs zum Bilden eines zusam
mengesetzten Paraboloids auf einer lichtsammelnden Seite ge
bildet. Jede der Vielzahl von Halteeinrichtungen wird auf der
der Lichtsammelseite gegenüberliegenden Seite angeordnet.
Durch Anordnung der Vielzahl von Halteeinrichtungen auf der
Reflexionsplatte kann die Form des zusammengesetzten Parabo
loids genau beibehalten werden. Durch Anordnung der Vielzahl
von Halteeinrichtungen an geeigneten Positionen kann das Ge
samtgewicht der Reflexionsplattenanordnung geringer gemacht
werden als in einem Fall, in dem die Genauigkeit eines zusam
mengesetzten Paraboloids durch Verdicken der gesamten Reflex
ionsplatte beibehalten wird. Bei einer erfindungsgemäßen Re
flexionsplattenanordnung wird die Reflexionsplatte durch Be
schichtung verspiegelt.
Bei einer erfindungsgemäßen Reflexionsplattenanordnung haben
die Halteeinrichtungen die Form einer Rippe mit einem Projek
tionsteil. Da die Halteeinrichtungen in der Form einer Rippe
sind, können die Halteeinrichtungen leichter gemacht werden,
während die Stabilität der Halteeinrichtungen beibehalten
wird, was notwendig ist, um die Genauigkeit des zusammenge
setzten Paraboloids der Reflexionsplatte beizubehalten.
Eine erfindungsgemäße Reflexionsplattenanordnung ist derart
geformt, daß sich ein identischer Querschnitt längs erstreckt
und die Reflexionsplatte in eine Vielzahl von Längsteilen
aufgeteilt ist. Die Halteeinrichtungen sind zumindest an den
Längspositionen angeordnet, an denen die Reflexionsplatte
aufgeteilt ist. Da die Reflexionsplatte längs aufgeteilt ist,
verbessert sich der Ausbeutefaktor der Reflexionsplatte. Die
aufgeteilten Reflexionsplatten sind zusammen mit den Halte
einrichtungen ausgebildet. Auf diesem Weg wird durch Verwen
dung der Halteeinrichtungen die Genauigkeit der Reflexions
platte beibehalten. Daneben kann eine Vielzahl von Refle
xionsplatten seriell in einer Längsrichtung unter Verwendung
der Halteeinrichtungen verbunden werden, was eine andere Wir
kung der vorliegenden Erfindung ist.
In einer Reflexionsplattenanordnung sind die Halteeinrichtun
gen mit der Reflexionsplatte mittels einer Befestigungsein
richtung, wie beispielsweise Klebstoffen und einem doppelt be
schichteten haftenden Band verbunden.
In einer erfindungsgemäßen Reflexionsplattenanordnung sind
die Halteeinrichtungen entweder aus denselben Materialarten,
deren Wärmeausdehnungsraten identisch sind, oder verschiedenen
Materialarten, deren Wärmeausdehnungsraten im wesentlichen
ähnlich sind, hergestellt. Die Halteeinrichtungen enthalten
einen Eingreifteil, der in die Reflexionsplatte eingreift.
Bei dieser Erfindung ist der Eingreifteil auf den Halteein
richtungen gebildet. Die Halteeinrichtungen werden auf der Re
flexionsplatte befestigt, indem der Eingreifteil mit der Re
flexionsplatte verbunden wird. Wenn die Halteeinrichtungen
auf diesem Weg befestigt sind, kann eine Verwendung der Re
flexionsplatte und der aus verschiedenen Materialarten mit
verschiedenen Wärmeausdehnungsraten hergestellten Halteein
richtungen eine Deformierung des zusammengesetzten Paraboloids
verursachen. Bei dieser Erfindung sind jedoch die Reflexions
platte und die Halteeinrichtungen aus denselben Materialarten,
deren Wärmeausdehnungsraten identisch sind, oder aus verschie
denen Materialarten, deren Wärmeausdehnungsraten im wesentli
chen identisch sind, hergestellt. Daher gibt es beinahe keine
Deformierung resultierend aus einer Temperaturveränderung in
dem zusammengesetzten Paraboloid.
Eine erfindungsgemäße Reflexionsplatte weist ein durch Kombi
nation einer Vielzahl von Paraboloiden gebildetes zusammenge
setztes Paraboloid auf. Eine Reflexionsplattenanordnung ent
hält eine Vielzahl von Reflexionsplatten und eine Vielzahl
von Halteeinrichtungen. Die Reflexionsplatten werden durch
Verspiegelung gebildet und zur Bildung eines einzelnen Parabo
loids auf eine Seite gebogen, auf der Licht gesammelt wird.
Die Halteeinrichtungen sind auf einer Oberfläche auf einer der
Lichtsammelseite gegenüberliegenden Seite angeordnet.
Bei dieser Erfindung wird ein zusammengesetztes Paraboloid
durch Integration einer Vielzahl von Reflexionsplatten mit
einem einzelnen Paraboloid unter Verwendung der Halteeinrich
tungen gebildet. Daher ist es einfacher, eine Reflexionsplat
te zu erzeugen und auch die Genauigkeit der Form beizubehal
ten, als in dem Fall, in dem eine einzelne Reflexionsplatte
in eine Form mit einem zusammengesetzten Paraboloid geformt
wird. Wenn die Halteeinrichtungen, die die Vielzahl von
Reflexionsplatten verbinden, eine höhere Stabilität besitzen
als die Stabilität der Reflexionsplatten, kann die Genauig
keit des zusammengesetzten Paraboloids beibehalten werden.
Eine erfindungsgemäße Wärmesammeleinrichtung ist eine Einrich
tung zum Erhalten von Energie über eine Wärmemedium und ent
hält eine Reflexionsplattenanordnung, eine Wärmesammelröhre
und ein Wärmemedium. Die Reflexionsplattenanordnung weist ei
ne Reflexionsplatte und eine Vielzahl von Halteeinrichtungen
auf. Licht fällt auf die Reflexionsplattenanordnung. Die Wär
mesammelröhre ist angeordnet, wo sich von der Reflexions
plattenanordnung reflektiertes Licht sammelt. Das Wärmemedium
fließt innerhalb der Wärmesammelröhre.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vor
teile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann aus
der folgenden genauen Beschreibung einiger bevorzugter Ausfüh
rungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit
der Zeichnung offensichtlich.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Wärme
sammeleinrichtung mit einer Reflexionsplattenanordnung gemäß
einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Querschnittansicht einer in Fig. 1
dargestellten Wärmesammeleinrichtung,
Fig. 3 eine schematische End-Aufrißansicht einer in Fig. 1
dargestellten Wärmesammeleinrichtung,
Fig. 4 eine schematische End-Aufrißansicht einer in Fig. 1
dargestellten Wärmesammeleinrichtung,
Fig. 5 eine schematische End-Aufrißansicht einer in Fig. 1
dargestellten Wärmesammeleinrichtung,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung in auseinandergezoge
ner Anordnung einer modifizierten Reflexionsplattenanordnung
für eine Wärmesammeleinrichtung ähnlich der in Fig. 1 darge
stellten gemäß einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbei
spiel,
Fig. 7 ist eine transversale Querschnittansicht der Halteein
richtung für die in Fig. 5 dargestellte Reflexionsplattenan
ordnung,
Fig. 8 eine transversale Querschnittansicht eines anderen er
findungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Halteeinrichtung,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungs
beispiels einer Reflexionsplattenanordnung mit einer Vielzahl
von Halteeinrichtungen,
Fig. 10 eine Querschnittansicht der Reflexionsplattenanord
nung gemäß Fig. 9, bei der die Halteeinrichtung teilweise auf
der Reflexionsplatte angebracht ist, und
Fig. 11 eine Querschnittansicht der Reflexionsplattenanord
nung gemäß den Fig. 9 und 10, bei der die Halteeinrichtung
vollständig darauf befestigt ist.
Gleiche Bezugszahlen bezeichnen in der Zeichnung konsequent
entsprechende Bauteile.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird zuerst ein Beispiel einer
Wärmesammeleinrichtung 1 zum Sammeln von Wärme mittels eines
Wärmemediums entsprechend einem erfindungsgemäßen Ausführungs
beispiel veranschaulicht. Die Wärmesammeleinrichtung 1 umfaßt
eine Reflexionsplattenanordnung 2 und eine Wärmesammelröhre
3. In diesem Ausführungsbeispiel enthält die Wärmesammelein
richtung 1 weiterhin eine die Reflexionsplatte 2 und die Wär
mesammelröhre 3 umgebende Glasröhre 4. Drei Halteeinrichtungen
22 sind fest mit der Reflexionsplattenanordnung 2 verbunden.
Wie in Fig. 2 (einer Querschnittansicht der Wärmesammelein
richtung 1) gezeigt, ist der Querschnitt der Reflexionsplatte
2 eine zusammengesetzte Parabel. Die zusammengesetzte Parabel
ist um die Mitte herum symmetrisch und besitzt einen linken
Teil 2a und einen rechten Teil 2b, von denen jeder ein einzel
nes Paraboloid ist. Die Reflexionsplatte 2 ist innerhalb der
Glasröhre 4 angeordnet, deren innerer Raum ein Vakuum ist. Die
Wärmesammelröhre 3 durchzieht die Glasröhre 4 und ist in einem
mit dem linken Teil 2a und dem rechten Teil 2b der Reflex
ionsplatte 2 eingeschlossenen Raum angeordnet, so daß bei
spielsweise die Querschnittsposition der Wärmesammelröhre 3
dem Fokus oder Brennpunkt der zusammengesetzten Parabel der
Reflexionsplatte 2 entspricht.
An den Endteilen, an denen die Wärmesammelröhre 3 aus der
Glasröhre 4 kommt, ist ein Dehnungsausgleicher 5 angebracht,
um eine Beschädigung der Glasröhre 4 durch Wärmeausdehnung der
Wärmesammelröhre 3 zu verhindern. Ein Wärmemedium, wie bei
spielsweise Öl, fließt innerhalb der Wärmesammelröhre 3. Diese
Wärmemedium absorbiert Wärmeenergie, die die Reflexionsplatte
2 in der Wärmesammelröhre 3 sammelt. Dann wird die Wärmeener
gie auf eine herkömmliche Weise übertragen, die hier nicht
diskutiert wird. Die auf diese Weise gesammelte Wärmeenergie
wird für zahlreiche Zwecke verwendet, wie beispielsweise Ener
gieerzeugung, Kühlung und Getreidetrocknung.
Der Winkel der Wärmesammeleinrichtung 1 erfordert keine Anpas
sung an die Position der Sonne, wodurch ein wirkungsvolles
Wärmesammeln von der Sonne ermöglicht wird. Die Fig. 3 bis 5
sind schematische Darstellungen der Wärmesammeleinrichtung 1,
die Licht (Wärme) von der Sonne sammelt. Die Wärmesammelein
richtung 1 ist derart angeordnet, daß die Längsrichtung der
Wärmesammeleinrichtung 1 nach Osten und Westen zeigt und die
Wärmesammeleinrichtung 1 dreht sich in einer Seitwärtsrichtung
zur Veränderung des Elevationswinkels. In den Fig. 3 bis 5 als
gestrichelte Linien dargestellte Vektoren stellen Sonnenlicht
dar. Fig. 3 ist Sonnenlicht zur Mittagszeit entweder zur Früh
jahrs- oder Herbst-Tag- und Nachtgleiche. Fig. 4 ist Sonnen
licht zur Mittagszeit zur Sommersonnenwende. Fig. 5 ist Son
nenlicht zur Mittagszeit zur Wintersonnenwende. Wie in den
Fig. 3 bis 5 gezeigt, kann ein breiter Bereich von Sonnenlicht
in der Wärmesammelröhre 3 wirkungsvoll gesammelt werden, auch
wenn sich der Einfallwinkel von Sonnenlicht in die Wärmesamme
leinrichtung 1 verändert, da die Reflexionsplatte 2 ein zu
sammengesetztes Paraboloid enthält.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist eine Reflexionsplattenanord
nung 2 als ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel darge
stellt. Die Reflexionsplattenanordnung 2 enthält eine Viel
zahl von Reflexionsplatten 21 und eine Vielzahl von Halteein
richtungen 22. Dieses Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 kann in
der Wärmesammeleinrichtung 1 verwendet werden, die in den
Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Demgemäß werden in diesem Aus
führungsbeispiel ähnliche Bezugszahlen verwendet, um Merkmale
entsprechend den ähnlichen Merkmalen des vorhergehenden Aus
führungsbeispiels zu bezeichnen.
Die Reflexionsplatten 21 sind rinnen- bzw. kanalförmige Ele
mente. Der Querschnitt jeder der Reflexionsplatten 21 enthält
eine zusammengesetzte Parabel, die einen Fokus oder Brennpunkt
besitzt. Die Reflexionsplatte 21 besitzt eine konkave Ober
fläche 21c und eine konvexe Oberfläche 21d. Die konkave Ober
fläche 21c besitzt eine spiegelnde Lackierung. Das zusammenge
setzte Paraboloid jeder Reflexionsplatte 21 ist ein aus einem
einfachen Paraboloid 21a und einem einfachen Paraboloid 21b
gebildetes zusammengesetztes Paraboloid. Das einfache Parabo
loid 21b ist symmetrisch zum einfachen Paraboloid 21a um die
Mitte des zusammengesetzten Paraboloids. Die in Fig. 6 gezeig
te Reflexionsplattenanordnung 2 enthält zwei Reflexions
platten 21, die durch die Halteeinrichtungen 22 gestützt und
in Reihe verbunden werden. Es ist für den Fachmann offensicht
lich, daß mehr als zwei Reflexionsplatten 21 durch die Halte
einrichtungen 22 in Reihe verbunden werden können. Auch können
weniger oder mehr Halteeinrichtungen 22 auf jeder der Refle
xionsplatten 21 verwendet werden.
Die Reflexionsplatten 21 bestehen aus Aluminium hoher Rein
heit. Jede Reflexionsplatte 21 wird durch Beschichten einer
flachen Aluminiumplatte mit einem Harz, wodurch eine spie
gelnde Oberfläche aufgebracht wird, und durch Biegen der Plat
te zum Bilden eines zusammengesetzten Paraboloids, wie in Fig.
6 gezeigt, gebildet. Die Dicke der Reflexionsplatte 21 ist
gleich oder kleiner als ungefähr 1 Millimeter.
Die Halteeinrichtungen 22 sind aus Streifenplatten aus Metall
vom reinen Aluminiumtyp hergestellt. Die Streifenplatten wer
den derart gepreßt, daß ein Querschnitt jeder Streifenplatte
in der in Fig. 7 oder 8 gezeigten Form ist und die Form der
Streifenplatte auch der Form der in Fig. 6 gezeigten Reflex
ionsplatten 21 entspricht.
Wie in Fig. 7 gezeigt, besitzt der Querschnitt jeder Halteein
richtung 22 einen Projektionsteil 22a, der mit der konvexen
Oberfläche oder Rückfläche 21d der Reflexionsplatte 21 ver
bindet. Die Reflexionsplatte 21 und die Halteeinrichtungen 22
sind miteinander mittels Klebstoff oder eines doppelt-be
schichteten Klebebandes verbunden. Die Dicke jeder Halteein
richtung 22 ist bevorzugterweise kleiner als ungefähr 1 mm und
größer als die Dicke der Reflexionsplatte 21.
Die Reflexionsplattenanordnung 2 wird durch Miteinander-Ver
binden einer Vielzahl von Reflexionsplatten 21 aneinander
mittels von Halteeinrichtungen 22 gebildet. Die Halteeinrich
tungen 22 werden zwischen den Reflexionsplatten 21 angeord
net. In diesem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ei
ne Halteeinrichtung auf einem Zwischenteil jeder der Reflex
ionsplatten 21 angeordnet, um die Stabilität beizubehalten.
In diesem Ausführungsbeispiel wird durch Anordnung einer Viel
zahl von Halteeinrichtungen 22 auf den Reflexionsplatten 21
die Genauigkeit der Form des zusammengesetzten Paraboloids in
der Reflexionsplatte 21 beibehalten. Auch ist das Gewicht der
Reflexionsplattenanordnung 2 geringer als in dem Fall, in dem
die Genauigkeit des zusammengesetzten Paraboloids beibehalten
wird, indem die Reflexionsplatte 21 dicker gemacht wird.
In diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Dicke der
Halteeinrichtung 22 zu verringern und die Anzahl von Halteein
richtungen 22 zu verringern, die erforderlich sind, um die Ge
nauigkeit des zusammengesetzten Paraboloids in der Reflexi
onsplatte 21 beizubehalten, da die Halteeinrichtungen 22 mit
einem Projektionsteil 22a rippenförmig sind. Auf diese Weise
kann das Gewicht der Reflexionsplattenanordnung 2 verringert
werden.
In diesem Ausführungsbeispiel kann ein Ausbeutegrad bei der
Herstellung von Reflexionsplatten 21 verbessert werden, da
einige Reflexionsplatten 21 in einer Längsrichtung verbunden
sind.
Die Halteeinrichtung 23, die, wie in Fig. 8 gezeigt, zwei Pro
jektionsteile 23a und 23b besitzt, kann verwendet werden, um
die Genauigkeit des zusammengesetzten Paraboloids der Reflex
ionsplatte 21 beizubehalten und die Reflexions-Paraboloide
21 zu binden, anstelle der Halteeinrichtung 22 mit dem in Fig.
7 gezeigten Querschnitt.
Wie aus den Fig. 9 und 10 ersichtlich, kann die Genauigkeit
des zusammengesetzten Paraboloids der Reflexionsplatte 21
durch Anbringen einer Halteeinrichtung 24 auf der Reflexions
platte 21, die, wie in Fig. 9 gezeigt, Vorsprünge (Verbinde
teile) 24c und 24d an beiden Enden besitzt, beibehalten wer
den. Anstelle eines Verbindens der Halteeinrichtungen 22 mit
der Reflexionsplatte 21 werden Vorsprünge 24c und 24d der
Halteeinrichtungen 24 gebogen, um in die Reflexionsplatten 21
einzugreifen. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Halteein
richtung 24 aus einem Metall vom reinen Aluminiumtyp gemacht.
Die Vorsprünge 24c und 24d greifen in Aussparungen 26 ein, die
an Enden der Reflexionsplatten 21 gebildet sind.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist es einfach, die Halte
einrichtungen 24 zum Zeitpunkt der Anordnung relativ zu den
Reflexionsplatten 21 zu positionieren, da die Aussparungen 26
in die Vorsprünge 24c und 24d eingreifen. Der Weg zum Eingrei
fen der Vorsprünge 24c und 24d in die Aussparungen 26 kann
entweder durch Biegen und Einfügen der Vorsprünge 24c und 24d
in die Aussparungen 26 erfolgen, wie in den Fig. 10 und 11
gezeigt, oder durch Biegen und Einfügen der Vorsprünge 24c und
24d in die Aussparungen 26 und weiteres Biegen von Spitzentei
len der Vorsprünge 24c und 24d entlang den Reflexionsplatten
21.
Wenn die Reflexionsplatten 21 und die Halteeinrichtungen 22,
23 oder 24 bei diesen Verfahren miteinander verbunden sind,
verformt sich das zusammengesetzte Paraboloid in der Reflex
ionsplatte 21 aufgrund einer Temperaturveränderung kaum, da
die Reflexionsplatten 21 und die Halteeinrichtungen 22, 23
oder 24 aus ähnlichen Materialien hergestellt sind, die im we
sentlichen ähnliche Wärmeausdehnungsraten besitzen.
Jede der Reflexionsplatten 21 kann als zwei getrennte Teile
hergestellt werden, wobei eine ein erstes Paraboloid 21a ent
hält und die andere ein zweites Paraboloid 21b enthält. In
diesem Ausführungsbeispiel ist das zusammengesetzte Paraboloid
21 durch Kombination einer Reflexionsplatte mit einem einfa
chen Paraboloid 21a und einer Reflexionsplatte mit einem ein
fachen Paraboloid 21b mit Trägereinrichtungen gebildet. Auf
diesem Weg ist es einfacher, die Genauigkeit der verspiegelten
Oberfläche nach dem Biegen und Formen beizubehalten, als in
dem Fall, in dem ein zusammengesetztes Paraboloid nur durch
Biegen und Formen gebildet wird.
Bei der vorliegenden Erfindung kann durch Anbringen einer
Vielzahl von Halteeinrichtungen 22, 23 oder 24 auf Reflexi
onsplatten 21 die Genauigkeit der Form eines zusammengesetzten
Paraboloids beibehalten werden. Auch ist es möglich, eine
Vielzahl von Reflexionsplatten 21 in einer Längsrichtung in
Reihe zu verbinden.
Während nur vier Ausführungsbeispiele zur Darstellung der vor
liegenden Erfindung gewählt wurden, wird es für den Fachmann
aus dieser Offenbarung offensichtlich sein, daß dabei zahlrei
che Veränderungen und Modifikationen dabei durchgeführt werden
können, ohne vom Schutzumfang von der Erfindung abzuweichen,
wie er in den anhängenden Ansprüchen festgelegt ist. Weiterhin
erfolgt die vorstehende Beschreibung der erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiele nur zur Veranschaulichung und nicht zum
Zweck einer Einschränkung der Erfindung, wie sie durch die an
hängenden Ansprüche definiert ist, und ihrer Äquivalente.
Eine Wärmesammeleinrichtung 1 ist mit einer Reflexionsplat
tenanordnung 2 und einer Wärmesammelröhre 3 mit einer die Re
flexionsplattenanordnung 2 und die Wärmesammelröhre 3 umge
benden Glasröhre 4 versehen. Die Reflexionsplattenanordnung 2
ist entworfen, um eine Struktur auszubilden, die die Genauig
keit eines zusammengesetzten Paraboloids in einer Wärmesamme
leinrichtung mit einem zusammengesetzten Paraboloid beibehal
ten kann. Die Reflexionsplattenanordnung 2 ist eine Anordnung
zum Sammeln von Licht mit einem zusammengesetzten Paraboloid,
die durch Kombination von zwei Paraboloiden 21a und 21b gebil
det wird. Die Reflexionsplattenanordnung 2 enthält eine Re
flexionsplatte 21 und eine Vielzahl von Halteeinrichtungen
22. Die Reflexionsplatte 21 wird durch Verspiegelung und For
men einer zusammengesetzten Paraboloidoberfläche mittels eines
Biegevorgangs auf einer Lichtsammelseite gebildet. Die Halte
einrichtungen 22 sind auf der Reflexionsplatte 21 auf einer
der Lichtsammelseite gegenüberliegenden Seite angeordnet.
Claims (20)
1. Reflexionsplattenanordnung zum Lichtsammeln, mit: einer
rinnenförmigen Reflexionsplatte (21) mit einer Längser
streckung, einer ersten Längsoberfläche (21c), einer zwei
ten Längsoberfläche (21d) und einem transversalen Quer
schnitt, der eine zusammengesetzte Parabel mit im wesentli
chen einem einfachen Brennpunkt enthält, wobei die erste
Oberfläche (21c) eine spiegelnde Lackierung besitzt und nä
her an diesem Brennpunkt ist und die zweite Oberfläche
(21d) der ersten Oberfläche (21c) gegenüberliegt, und
einer Vielzahl von fest mit der zweiten Oberfläche (21d)
der Reflexionsplatte (21) verbundenen Halteeinrichtungen
(22; 23; 24), um die zusammengesetzte Parabel beizubehal
ten.
2. Reflexionsplattenanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der transversale Querschnitt der Reflex
ionsplatte (21) eine erste Parabel (21a) und eine zweite
Parabel (21b) enthält, die die zusammengesetzte Parabel
bilden.
3. Reflexionsplattenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Oberfläche (21c) der Reflex
ionsplatte (21) eine Beschichtung aufweist, die die spie
gelnde Lackierung bildet.
4. Reflexionsplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen (22;
23) eine konturierte Oberfläche mit einer Rippe mit einem
Projektionsteil (22a; 23a, 23b) besitzen, der in die zweite
Oberfläche (21d) der Reflexionsplatte (21) eingreift.
5. Reflexionsplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Reflex
ionsplatte (21) entlang der Längserstreckung im wesentli
chen einheitlich ist.
6. Reflexionsplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsplatte (21)
derart in eine Vielzahl von Reflexionsteilen aufgeteilt
ist, daß jeder der Reflexionsteile eine Längserstreckung
aufweist, die kleiner als die Längserstreckung der Reflex
ionsplatte (21) ist, und die Halteeinrichtungen (22; 23;
24) zumindest an Längspositionen angebracht sind, an denen
die Reflexionsteile aneinander befestigt sind, um dadurch
die einander benachbarten Reflexionsteile zu verbinden.
7. Reflexionsplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen (22;
23; 24) klebend mit der zweiten Oberfläche (21d) der Re
flexionsplatte (21) verbunden sind.
8. Reflexionsplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsplatte (21)
weiterhin eine Vielzahl von Aussparungen (26) enthält und
die Halteeinrichtungen (24) weiterhin Eingreifteile (24c,
24d) enthalten, die in die Aussparungen (26) der Reflexi
onsplatte (21) eingreifen.
9. Reflexionsplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsplatte (21)
und die Halteeinrichtungen (22; 23; 24) aus Materialien
hergestellt sind, die im wesentlichen identische Wärmeaus
dehnungsraten besitzen.
10. Reflexionsplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsplatte (21)
und die Halteeinrichtungen (22; 23; 24) aus demselben Mate
rial mit identischen Wärmeausdehnungsraten hergestellt
sind.
11. Wärmesammeleinrichtung zum Sammeln von Wärme über ein Wär
memedium, mit: einer rinnenförmigen Reflexionsplatte (21)
mit einer Längserstreckung, einer ersten Längsoberfläche
(21c), einer zweiten Längsoberfläche (21d) und einem trans
versalen Querschnitt, der eine zusammengesetzte Parabel mit
im wesentlichen einem einfachen Brennpunkt enthält, wobei
die erste Oberfläche (21c) eine spiegelnde Lackierung be
sitzt und näher an diesem Brennpunkt ist und die zweite
Oberfläche (21d) auf der gegenüberliegenden Seite zur er
sten Oberfläche (21c) ist, einer Vielzahl von fest mit der
zweiten Oberfläche (21d) der Reflexionsplatte (21) verbun
denen Halteeinrichtungen (22; 23; 24), um die zusammenge
setzte Parabel beizubehalten, und einer relativ zur Reflex
ionsplatte (21) derart längs angeordneten Wärmesammelröhre
(3), daß die Wärmesammelröhre (3) entlang dem Brennpunkt
des zusammengesetzten Paraboloids angeordnet ist.
12. Wärmesammeleinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der transversale Querschnitt der Reflexions
platte (21) eine erste Parabel (21a) und eine zweite Para
bel (21b) enthält, die die zusammengesetzte Parabel bilden.
13. Wärmesammeleinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Oberfläche (21c) der Reflex
ionsplatte (21) eine Beschichtung aufweist, die die spie
gelnde Lackierung bildet.
14. Wärmesammeleinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen (22; 23)
eine konturierte Oberfläche mit einer Rippe mit einem Pro
jektionsteil (22a; 23a, 23b) besitzen, der in die zweite
Oberfläche (21d) der Reflexionsplatte (21) eingreift.
15. Wärmesammeleinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Reflexi
onsplatte (21) entlang der Längserstreckung im wesentlichen
einheitlich ist.
16. Wärmesammeleinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsplatte (21) der
art in eine Vielzahl von Reflexionsteilen aufgeteilt ist,
daß jeder der Reflexionsteile eine Längserstreckung auf
weist, die kleiner als die Längserstreckung der Reflexi
onsplatte (21) ist, und die Halteeinrichtungen (22; 24) zu
mindest an Längspositionen angebracht sind, an denen die
Reflexionsteile aneinander befestigt sind, um dadurch die
einander benachbarten Reflexionsteile zu verbinden.
17. Wärmesammeleinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen (22; 23;
24) klebend mit der zweiten Oberfläche (21d) der Reflexi
onsplatte (21) verbunden sind.
18. Wärmesammeleinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsplatte (21) wei
terhin eine Vielzahl von Aussparungen (26) enthält und
die Halteeinrichtungen (24) weiterhin Eingreifteile (24c,
24d) enthalten, die in die Aussparungen (26) der Reflexi
onsplatte (21) eingreifen.
19. Wärmesammeleinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsplatte (21) und
die Halteeinrichtungen (22; 23; 24) aus Materialien herge
stellt sind, die im wesentlichen identische Wärmeausdeh
nungsraten besitzen.
20. Wärmesammeleinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsplatte (21) und
die Halteeinrichtungen (22; 23; 24) aus demselben Material
mit identischen Wärmeausdehnungsraten hergestellt sind.
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