DE202008006451U1

DE202008006451U1 - Device for converting light energy into electrical energy with the aid of at least one solar cell

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Publication number: DE202008006451U1
Application number: DE202008006451U
Authority: DE
Original assignee: ROGIC TOMISLAV
Current assignee: ROGIC TOMISLAV
Priority date: 2008-05-13
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2018-05-14

Abstract

Vorrichtung zur Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie mit Hilfe von mindestens einer Solarzelle, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle/n an der Innenseite eines Reaktorraums angebracht ist/sind oder die Solarzelle/n den Reaktorraum selbst formt/formen, wobei mindestens eine Strahlungsquelle (1) innerhalb des Reaktorraums angeordnet ist und die Solarzelle/n mit ihrer optisch aktiven Seite der Strahlungsquelle (1) zugewandt ist/sind.contraption for the conversion of light energy into electrical energy with the help at least one solar cell, characterized in that the solar cell / n is mounted on the inside of a reactor space is / are or Solar cell / n form / form the reactor space itself, wherein at least a radiation source (1) disposed within the reactor space is and the solar cell (s) with their optically active side of the radiation source (1) faces / are.

Description

Die globale Erwärmung ist ein inzwischen allgemein anerkanntes Phänomen, welches den allmählichen Anstieg der Durchschnittstemperatur der erdnahen Erdatmosphäre und der Meere sowie deren erwartete weitere Erwärmung beschreibt. Eine Hauptursache liegt vermutlich in der Verstärkung des Treibhauseffektes durch den Menschen, welcher durch eine Änderung der Atmosphärenzusammensetzung bewirkt wird. Durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe wird Kohlendioxid in der Luft angereichert. Weiterhin werden durch Land- und Viehwirtschaft zusätzliche Treibhausgase, wie Methan, erzeugt. Weiterhin ist dennoch mit einem zukünftig steigenden Energiebedarf zu rechnen, was zu einer Ressourcenknappheit der fossilen Brennstoffe, beispielsweise Mineralöl, und zu steigenden Energiekosten führen wird.The global warming is now a well-accepted phenomenon, which is the gradual Increase in the average temperature of the near-Earth atmosphere and the Seas as well as their expected further warming describes. A main cause is probably in the reinforcement of the greenhouse effect by humans, which by a change the atmosphere composition is effected. Burning fossil fuels turns carbon dioxide Enriched in the air. Furthermore, through agriculture and livestock additional Greenhouse gases, such as methane, generated. Furthermore, it is still with a future increasing energy demand, leading to a shortage of resources fossil fuels, such as mineral oil, and will lead to rising energy costs.

Als eine Alternative zu der Verwertung von fossilen Rohstoffen ist seit längerer Zeit die Photovoltaik bekannt, unter der man die direkte Umwandlung von Strahlungsenergie, insbesondere von Sonnenenergie, in elektrische Energie versteht. Die dabei verwendeten Solarzellen werden in sogenannten Solarmodulen zusammengefasst, welche wiederum einzeln oder zu Gruppen verschaltet in Photovoltaikanlagen oder kleinen stromnetzunabhängigen Verbrauchern verwendet werden. Diese bekannten Photovoltaikanlagen unterliegen in Bezug auf ihre Leistung starken Schwankungen, welche von Umweltbedingungen, wie Tageszeit, Jahreszeit und Wetter, abhängen.When An alternative to the exploitation of fossil fuels has been around longer Time the photovoltaic known, under which the direct conversion of Radiation energy, in particular of solar energy, in electrical Energy understands. The solar cells used are in so-called Solar modules summarized, which in turn singly or in groups interconnected in photovoltaic systems or small consumers independent of mains supply be used. These known photovoltaic systems are subject in terms of their performance, strong fluctuations due to environmental conditions, depending on time of day, season and weather.

Es sollte deshalb eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden, welche Energie insbesondere unabhängig von der Sonneneinstrahlung liefert.It Therefore, a device should be provided which Energy in particular, independent from the sun's rays.

Die Aufgabe wurde durch eine Vorrichtung zur Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie mit Hilfe von mindestens einer Solarzelle gelöst, wobei die Solarzelle/n an der Innenseite eines Reaktorraums angebracht ist/sind oder die Solarzelle/n den Reaktorraum selbst formt/formen, mindestens eine Strahlungsquelle innerhalb des Reaktorraums angeordnet ist und die Solarzelle/n mit ihrer optisch aktiven Seite der Strahlungsquelle zugewandt ist/sind.The Task was by a device for the conversion of light energy into electrical energy with the help of at least one solar cell solved, wherein the solar cell / s mounted on the inside of a reactor space is / are or the solar cell (s) form the reactor space itself, arranged at least one radiation source within the reactor space is and the solar cell (s) with their optically active side of the radiation source is / are facing.

Dabei ist der Reaktorraum ein umschlossener, abgegrenzter Raum. Dieser kann beispielsweise die Form eines Prismas mit sechs Seitenflächen besitzen, in den dann entsprechend sechs oder mehr Solarzellen bzw. Solarmodule angeordnet sind. Die Solarzellen sind vorzugsweise zu sogenannten Solarmodulen, wie sie dem Fachmann bekannt sind, zusammengefasst. Der Reaktorraum kann die Form eines Prismas, eines Würfels, eines Quaders, eines Zylinders, eines Kegels, einer Pyramide oder einer Kugel haben. Auch weitere Formen des Reaktorraums sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung.there the reactor room is an enclosed, delimited room. This may for example be in the form of a prism with six side surfaces, in the then correspondingly six or more solar cells or solar modules are arranged. The solar cells are preferably so-called Solar modules, as known in the art, summarized. The reactor space may take the form of a prism, a cube, a Cuboid, a cylinder, a cone, a pyramid or a sphere to have. Other forms of reactor space are the subject of present invention.

Die Strahlungsquelle ist vorzugsweise eine Lichtquelle, welche beispielsweise ein der terrestrischen Sonnenstrahlung nachgeahmtes Wellenlängenprofil abstrahlt. Aber auch Strahlungsquellen mit beliebiger Strahlung oder Kombinationen verschiedener Strahlungsarten sind einsetzbar. Denkbar wären beispielsweise auch Leuchtstofflampen, deren Gase durch radioaktive Strahlung, beispielsweise von abgebrannten Brennstoffelementen, angeregt wird.The Radiation source is preferably a light source, which for example one of the terrestrial solar radiation imitated wavelength profile radiates. But also radiation sources with any radiation or combinations of different types of radiation can be used. It would be conceivable For example, fluorescent lamps whose gases by radioactive Radiation, for example from spent fuel elements, is stimulated.

Die Lichtquelle kann eine beliebige Form annehmen und wird vorzugsweise zentral im Reaktorraum angeordnet. Die Solarzellen können beispielsweise aus Halbleitern, insbesondere aus Silizium, aus organischen Verbindungen oder aus Farbstoffen aufgebaut sein. Die Solarzellen können die Innenseite des Reaktorraums vollständig oder lediglich teilweise abdecken. Die Solarzellen bzw. Solarmodule können elektrisch mit einem Akkumulator und/oder einem Wechselrichter und/oder einem elektrischen Verbraucher verschaltet sein. Weiterhin kann in dem genannten Stromkreis ein Laderegler zum Schutz des Akkumulators vorhanden sein.The Light source can take any shape and is preferably centrally located in the reactor room. The solar cells can, for example of semiconductors, in particular of silicon, of organic compounds or be constructed of dyes. The solar cells can Inside the reactor room completely or only partially cover. The solar cells or solar modules can be electrically connected to an accumulator and / or an inverter and / or an electrical consumer be interconnected. Furthermore, in the said circuit a Charge controller to protect the battery may be present.

Die Lichtquelle beliebiger Art strahlt Licht an die Solarzellen aus, die dann das Licht in elektrische Energie umwandeln. Die Energie wird an den Laderegler geleitet, der einen Teil der Energie zum Akkumulator und den anderen Teil ggf. zu einem Wechselrichter leitet, der den Strom auf die gewünschte Spannung und/oder Frequenz bringt. Von dort aus wird die Energie an einen Verbraucher und für den eigenen Verbrauch der Lichtquelle entnommen. Alternativ können der Wechselrichter und der Ladregler auch durch andere Vorrichtungen ersetzt werden. Aus dem Kreislauf kann ggf. überschüssige Energie entnommen werden.The Light source of any kind radiates light to the solar cells, which then convert the light into electrical energy. The energy is directed to the charge controller, which is a part of the energy to If necessary, route the accumulator and the other part to an inverter, the current to the desired voltage and / or frequency brings. From there, the energy gets to you Consumers and for taken from the own consumption of the light source. Alternatively, the Inverter and the charger also by other devices be replaced. If necessary, excess energy can be removed from the circuit.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine konstante Energielieferung bzw. -leistung. Die Vorrichtung ist gegenüber konventionellen Photovoltaikanlagen unabhängig von der Sonneneinstrahlung und unterliegt somit keinen Schwankungen. Es kann somit unabhängig von der Tageszeit elektrische Energie erzeugt werden. Die Vorrichtung ist weiterhin standortunabhängig und es werden insbesondere keine Flächen mit zur Sonne ausgerichteten Solarmodulen benötigt. Vielmehr können beliebige Flächen oder Räume zur Aufstellung der Vorrichtung verwendet werden. Es kann somit eine unabhängige Energieversorgung ohne Anschluss an ein Stromnetz erreicht werden, wobei keine Emissionen entstehen. Weiterhin sind zum Speichern der Energie keine großen Akkumulatoren bzw. Speichermedien für den Ausgleich nötig. Die Vorrichtung ist weiterhin langlebig und wartungsarm, beliebig erweiterbar und durch lediglich einmalige Anschaffungskosten gekennzeichnet. Bei entsprechender Ausgestaltung ist die Gewinnung der elektrischen Energie größer als die für den eigenen Bedarf, insbesondere den Betrieb der Strahlungsquelle, benötigt wird. Die überschüssige Energie kann aus dem System entnommen und verbraucht werden. Entscheidend für den Wirkungsgrad der Anlage ist dabei die Form des Reaktors und somit die Anordnung der Solarzellen in Bezug auf die Strahlungsquelle.The device according to the invention enables a constant supply of energy or power. The device is independent of the solar radiation compared to conventional photovoltaic systems and is therefore subject to any fluctuations. It can thus be generated regardless of the time of day electrical energy. The device is furthermore independent of location and, in particular, no surfaces with solar modules oriented toward the sun are required. Rather, any surfaces or spaces can be used to set up the device. It can thus be achieved an independent energy supply without connection to a power grid, with no emissions. Furthermore, no large accumulators or storage media for balancing are necessary for storing the energy. The device is also durable and low maintenance, arbitrarily expandable and characterized by only one-off acquisition costs. With appropriate design, the recovery of electrical energy is greater than that for their own needs, in particular the operation of the radiation source is needed. The excess energy can be removed from the system and consumed. Decisive for the efficiency of the system is the shape of the reactor and thus the arrangement of the solar cells with respect to the radiation source.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung werden mehrere Reaktorräume miteinander elektrisch verschaltet. Dazu können in Abhängigkeit vom Platzangebot Anordnungen mit beliebig vielen Reaktorräumen zusammengestellt werden.According to one Advantageous further development, several reactor rooms become electrical with each other connected. Can do this depending on Space arrangements arranged with any number of reactor spaces become.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Erläuterungen zu den Zeichnungen. Dabei zeigen 1 einen erfindungsgemäßen Reaktorraum in der Form eines Prismas und 2 eine Ausführungsvariante bestehend aus mehreren Reaktionsräumen.Further advantages and details of the device according to the invention will become apparent from the explanations to the drawings. Show 1 a reactor space according to the invention in the form of a prism and 2 an embodiment variant consisting of several reaction spaces.

Gemäß 1 besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie mit Hilfe von mindestens einer Solarzelle aus einem Reaktorraum, der in dieser Ausführungsvariante als Prisma ausgeformt ist. Die sechs Seitenwände des Prismas sind hier mit jeweils einem Solarmodul ausgekleidet, welche mit der optisch aktiven Seite nach innen in Richtung der Lichtquelle 1 ausgerichtet sind. In dem Stromkreislauf 6 dieser Ausführungsvariante sind neben der Lichtquelle und den Solarmodulen 2 weiterhin ein Laderegler 3, ein Akkumulator bzw. eine Batterie 4, ein Wechselrichter 5 sowie ein Verbraucher 7, hier eine Glühlampe, geschaltet.According to 1 If the device according to the invention for the conversion of light energy into electrical energy by means of at least one solar cell from a reactor space, which is formed in this embodiment as a prism. The six side walls of the prism are here each lined with a solar module, which with the optically active side inward in the direction of the light source 1 are aligned. In the electric circuit 6 this embodiment are in addition to the light source and the solar modules 2 continue a charge controller 3 , an accumulator or a battery 4 , an inverter 5 as well as a consumer 7 , here a light bulb, switched.

Gemäß 2 können in einer erweiterten Anlage auch mehrere Reaktorräume, hier sieben, mit jeweils einer Lichtquelle im Reaktorraum angeordnet sein.According to 2 can be arranged in an extended system and several reactor rooms, here seven, each with a light source in the reactor room.

Claims

Device for converting light energy into electrical energy with the aid of at least one solar cell, characterized in that the solar cell (s) is / are mounted on the inside of a reactor space or the solar cell (s) form the reactor space itself, whereby at least one radiation source ( 1 ) is arranged within the reactor space and the solar cell (s) with their optically active side of the radiation source ( 1 ) is / are facing.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the solar cells to solar modules ( 2 ) are summarized.

Device according to claim 1, characterized in that that the reactor space is in the form of a prism, a cube, a Cuboid, a cylinder, a cone, a pyramid or a Ball has.

Device according to claim 1, characterized in that that the solar cells made of semiconductors, preferably silicon, from organic compounds or composed of dyes.

Device according to claim 1, characterized in that that the solar cells complete or the inside of the reactor space partially cover.

Device according to Claim 2, characterized in that the solar modules are electrically connected to an accumulator ( 4 ) and / or an inverter ( 5 ) and / or an electrical consumer ( 7 ) is interconnected.

Apparatus according to claim 6, characterized in that in the circuit further a charge controller ( 3 ) is available.

Device according to claim 2, characterized in that that several reactor rooms electrically interconnected.