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Die
Erfindung betrifft einen Rinnenkollektor zur Gewinnung von Energie
mittels Solarstrahlung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Vielfältige Rinnenkollektoren
und/oder Parabolspiegel sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die
Parabelkontur bzw. Rinnenkontur kann entweder aus Metall gerollt
oder aus faserverstärktem
Kunststoff geformt sein und ist dann gleichzeitig die Tragestruktur
oder wird aus Kunststoff oder Metallfolien durch Vakuum und/oder
statischen Wasserdruck, beispielsweise bei Parabolspiegeln, in Paraboloidkontur
gedrückt.
Die Tragestruktur kann aus einem geschlossenen Kasten bestehen,
in dem ein Unterdruck dauerhaft erzeugt werden muss, der die Paraboloidkontur
aufrecht erhält.
Die aufwendig hergestellte Paraboloidkontur wird zumeist mit dünnen Glasmosaikstückchen beklebt,
was einen sehr großen
Aufwand darstellt.
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Die
bekannten Parabolspiegel bzw. Rinnenkollektoren zur Konzentration
von Sonnenlicht sind jedoch zumeist sehr aufwendig aufgebaut und
erfordern häufig
einen sehr erheblichen Zeitaufwand für die Montage, wodurch die
Kosten für
die Einrichtung eines solchen Spiegels bzw. Kollektors signifikant steigen.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Rinnenkollektor vorzuschlagen, der großserientauglich
und billig herstellbar ist und darüber hinaus einfach und flexibel
einsetzbar.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Rinnenkollektor nach der Lehre des Anspruchs
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der
erfindungsgemäße Rinnenkollektor
zur Gewinnung von Energie mittels Solarstrahlung ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Reflektor ein plattenförmiges
Bauteil mit reflektierender Oberfläche und ein Trägerelement
aufweist, wobei das Trägerelement
ein Grundgestell und zumindest ein am Grundgestell vorgesehenes
Stützelement
aufweist, und wobei das plattenförmige
Bauteil durch Eingriff des Stützelements
derart elastisch verformt werden kann, dass ein rinnenförmiger Querschnitt
gebildet wird. Mit anderen Worten kann ein plattenförmiges Bauteil
mit einer reflektierenden Oberfläche
an Hand der Stützelemente
so verändert
werden, dass mit einfachsten Mitteln ein Rinnenkollektor geschaffen
werden kann. Der Rinnenkollektor bzw. der Querschnitt der Rinne
entspricht dabei im Wesentlichen einer Parabel bzw. ist Parabelförmig ausgebildet.
Als besonders vorteilhaft stellt sich dabei heraus, dass der Reflektor
bzw. das plattenförmige
Bauteil erst nach Betätigung
der Stützelemente
einen rinnenförmigen Querschnitt
bildet, wodurch ein besonders einfacher und platzsparender Transport
bzw. eine besonders einfache Montage des Rinnenkollektors gewährleistet
werden kann. Zudem können
sonnenreiche, aber arme und technisch unterentwickelte Länder in
die Lage versetzt werden, einfach und mit sehr geringem finanziellen
Aufwand, Rinnenkollektoren bzw. Parabolrinnen-Kraftwerke zu bauen.
Mit Blick auf die globale Umwelt- und Energieproblematik ist dies
wünschenswert.
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Die
Stützelemente
selber können
schwenkbar am Grundgestell gelagert sein, wobei der Schwenkbereich
des Stützelements
im Wesentlichen zwischen 1° und
60°, bevorzugt
jedoch 45°,
beträgt. Je
nach Bodenbeschaffenheit bzw. Anforderung und Umgebung kann der
rinnenförmige
Querschnitt des Rinnenkollektors somit an Hand der Stützelemente jederzeit
beliebig verändert
werden, wodurch ein optimaler Wirkungsgrad des Rinnenkollektors
erreicht wird.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, dass am Grundgestell eine Mehrzahl von
Stützelementen,
insbesondere jedoch zwei Stützelemente,
vorgesehen sein können,
wobei die Stützelemente
bevorzugt so zueinander angeordnet sind, dass der plattenförmige Reflektor
in Arbeitsstellung eine achsensymmetrische Ausgestaltung aufweist. Es
ist somit möglich,
einen einfachen Rinnenkollektor zur Verfügung zu stellen, der ohne Zuhilfenahme
von aufwendigen technischen Werkzeugen oder sonstigen größeren Hilfsmitteln
schnell und flexibel an nahezu allen Orten aufgestellt und in nahezu
beliebiger Größe und Anzahl
vorgesehen werden kann.
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Vorteilhafterweise
kann am Grundgestell und/oder am Stützelement eine Rastvorrichtung
vorgesehen sein, mittels der das Stützelement zumindest in seiner
Arbeitsstellung fixierbar ist. Somit kann eine sichere und zuverlässige Fixierung
des rinnenförmigen
Querschnitts gewährleistet
werden, wobei auf aufwendige Tragkonstruktionen für die Reflektoren,
wie allgemein aus dem Stand der Technik bekannt, verzichtet werden
kann.
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Um
eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Rinnenkollektors
zu gewährleisten,
kann vorgesehen sein, dass das Grundgestell und/oder das Stützelement
aus Holz, Kunststoff und/oder Metall hergestellt ist. Die Wahl des
bevorzugten Materials zur Herstellung des Grundgestells und/oder
des Stützelements
kann dabei den jeweiligen spezifischen Eigenschaften bzw. den räumlichen
Gegebenheiten angepasst werden. Die leichte bzw. einfache Bauweise
des Grundgestells erlaubt zudem eine einfache Ausrichtung bzw. Nachführung des
Rinnenkollektors in Richtung Sonne bzw. Sonnenstrahlung.
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Das
plattenförmige
Bauteil selber kann aus Holz, Kunststoff und/oder Metall hergestellt
sein. Dies hat den Vorteil, dass der Reflektor bzw. das plattenförmige Bauteil
ebenfalls sehr günstig
und einfach hergestellt werden kann, wobei besonders die Transport-
und Montageeigenschaften, beispielsweise in sehr großen Stückzahlen,
aufgrund der plattenförmigen
Ausgestaltung des Reflektors als besonders vorteilhaft anzusehen
sind.
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Um
mit einfachen Mitteln einen höchst
effektiven reflektierenden Reflektor zu schaffen, kann vorgesehen
sein, dass das plattenförmige
Bauteil mit einer strahlungsreflektierenden Beschichtung versehen
ist, beispielsweise mit einer Metall- und/oder Kunststofffolie und/oder
einer Silber- oder Chromlegierung oder Ähnlichem. Dadurch kann mit
einfachsten Mitteln die Gestaltung eines Reflektors auch in sehr
abgelegenen Gegenden realisiert werden, woraus aus der Vorteil resultiert,
dass der Reflektor bzw. das plattenförmige Bauteil während des
Transports vor Beschädigung
oder Zerstörung
an der strahlungsreflektierenden Beschichtung geschützt wird.
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Es
ist aber auch denkbar, dass das plattenförmige Bauteil selber aus einem
strahlungsreflektierenden Material, beispielsweise aus Metallblech
oder dergleichen, hergestellt ist. Somit könnte auf die spätere Anbringung
einer strahlungsreflektierenden Beschichtung verzichtet werden und
das plattenförmige Bauteil
selber als Reflektor dienen.
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Eine
weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann
vorsehen, dass am Rinnenkollektor eine Vielzahl von plattenförmigen Bauteilen,
in Längsrichtung
hintereinander angeordnet, vorgesehen sind. Somit kann der erfindungsgemäße Rinnenkollektor
in nahezu beliebiger Größe und Vielfalt
hergestellt werden.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und
wird nachfolgend beispielhaft erläutert.
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Es
zeigen:
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1 einen
Rinnenkollektor mit einem Reflektor und einem Trägerelement in perspektivischer Darstellung;
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2 das
Trägerelement
gemäß 1 in
einer perspektivischen Darstellung;
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3 den
Rinnenkollektor in Ruhestellung in Seitenansicht;
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4 den
Rinnenkollektor in Arbeitsstellung in Seitenansicht.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
eines Rinnenkollektors 01 in perspektivischer Darstellung.
Der Rinnenkollektor 01 besteht im Wesentlichen aus einem
Reflektor 02, welcher hierbei als plattenförmiges Bauteil 03 ausgebildet
ist. Das plattenförmige
Bauteil 03 kann eine reflektierende Oberfläche 04 aufweisen,
wobei die reflektierende Oberfläche
aus einer Beschichtung oder Ähnlichem
besteht bzw. das plattenförmige
Bauteil 03 selber aus einem strahlungsreflektierendem Material,
beispielsweise aus Metallblech oder dergleichen, hergestellt ist.
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Der
Reflektor 02 ist zumindest bereichsweise an einem Trägerelement 05 befestigt,
wobei das Trägerelement 05 im
Wesentlichen aus einem Grundgestell 06 und zwei Stützelementen 07 und 08 besteht,
von denen nur das Stützelement 07 zu
erkennen ist. Die Stützelemente 07 und 08 kommen
in Ruhestellung in einer Nut 11 zur Anlage. Für jedes Stützelement 07 und 08 bzw.
für jeden
Stützholm
der Stützelemente 07, 08 steht
eine Nut 11 zur Verfügung.
Durch Anheben bzw. Verschwenken der Stützelemente 07 und 08 bildet
das plattenförmige
Bauteil 03 einen im Wesentlichen rinnenförmigen Querschnitt 10.
Dieser rinnenförmige
Querschnitt 10 kann je nach Größe des plattenförmigen Bauteils 03 bzw. je
nach Eingriff der Stützelemente 07 und 08 variieren.
Es ist auch denkbar, die Stützelemente 07 und 08 in
unterschiedlichen Winkelstellungen zueinander zu verschwenken, so
dass eine veränderte
Kontur bzw. ein veränderter
Querschnitt des plattenförmigen Bauteils 03 erzielt
wird.
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Bevorzugt
entspricht der Querschnitt des Rinnenkollektors jedoch einer Parabel
bzw. weist der Reflektor einen parabelförmigen Querschnitt auf.
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2 zeigt
das Trägerelement 05 gemäß 1 in
einer Einzeldarstellung. Das Trägerelement 05 besteht
aus dem Grundgestell 06 und zwei am Grundgestell 06 vorgesehenen
Stützelementen 07 und 08.
Die Stützelemente 07 und 08 sind über Scharniere 09 schwenkbar
am Grundgestell 06 befestigt. Die Stützelemente 07 und 08 sind
bevorzugt so zueinander angeordnet, dass bei Auflage eines plattenförmigen Reflektors
dieser in Arbeitsstellung eine achsensymmetrische Ausgestaltung
aufweist. Die Stützelemente 07 und 08 können mittels
einer nicht näher
dargestellten Rastvorrichtung zumindest in ihrer Arbeitsstellung
fixiert werden. In Ruhestellung kommen die Stützelemente 07 und 08 in
Nuten 11 zur Anlage bzw. können in diesen versenkt werden.
So kann die Höhe
des Grundgestells 06 in Ruhestellung weiter verringert
werden. An der Querstrebe 12 kann der Reflektor bzw. das
plattenförmige
Bauteil zusätzlich
befestigt werden. Sowohl das Grundgestell 06 als auch die
Stützelemente 07 und 08 können aus
Holz, Kunststoff und/oder Metall hergestellt sein.
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3 zeigt
den Rinnenkollektor 01 in Ruhestellung. Der Reflektor 02 bzw.
das plattenförmige Bauteil 03 sind
so am Grundgestell 06 bzw. an den Stützelementen 07 und 08 befestigt,
dass die reflektierende Oberfläche 04 des
plattenförmigen
Bauteils 03, nach oben weisend, das Grundgestell 06 vollständig bedeckt.
Die Befestigung des Reflektors 02 bzw. des plattenförmigen Bauteils 03 am
Stützelement 07 und 08 kann über eine
Schraub- und/oder Rastverbindung bzw. über eine Kleb- und/oder Schweißverbindung
erfolgen. Dabei ist der Reflektor 02 bzw. das plattenförmige Bauteil 03 auch
mittig, an der Querstrebe 12 des Grundgestells 06,
befestigt. Die Befestigung kann auch hier über Schrauben, Nieten und/oder
Schweiß-
bzw. Klemmverbindungen realisiert werden. Je nach Beschaffenheit
des Reflektors bzw. Beschaffenheit des Grundgestells sind natürlich auch
andere Befestigungsmöglichkeiten
denkbar.
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In 4 ist
der Rinnenkollektor 01 in seiner Arbeitsstellung dargestellt.
Dazu sind die Stützelemente 07 und 08 mit
dem daran befestigten Reflektor 02 so verschwenkt worden,
dass durch Eingriff der Stützelemente 07 und 08 der
Reflektor 02 bzw. das plattenförmige Bauteil 03 derart
elastisch verformt werden kann, dass der rinnenförmige Querschnitt 10 des
Reflektors 02 gebildet wird. Der rinnenförmige Querschnitt 10 kann über verschiedene
Schwenkbereiche der Stützelemente 07 und 08 so
verändert werden,
dass sich ein nach oben hin größer bzw.
kleiner werdender Rinnenkollektor 01 bzw. Reflektor 02 ergibt.
Mittig ist der Reflektor 02 bzw. das plattenförmige Bauteil 03 mit
der Querstrebe 12 des Grundgestells 06 verbunden
und liegt an dieser an. Nicht dargestellt ist in allen Figuren ein
am Rinnenkollektor vorzusehender Absorberstrang, der die Strahlungsenergie
aufnimmt. Der Absorberstrang kann dabei auf einem separaten Gestell
und/oder am Grundgestell selber vorgesehen sein.