DE2520639A1 - Anlage zur stromerzeugung - Google Patents

Anlage zur stromerzeugung

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DE2520639A1 DE19752520639 DE2520639A DE2520639A1 DE 2520639 A1 DE2520639 A1 DE 2520639A1 DE 19752520639 DE19752520639 DE 19752520639 DE 2520639 A DE2520639 A DE 2520639A DE 2520639 A1 DE2520639 A1 DE 2520639A1
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Description

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t N T A NWALm,. i , -. ^8900Aug,bunH5efl9i"fl«.,d«. 7 5
DR. ING. E. LIEBAUGG/i:- l - von-Eich.ndorff-StroS.ie J D.PL..NG.G.LiEBAU R s^!^ 2520639
Ihr Zeichen
Sidney Dix
25482 Oak Leaf Road
Laguna Hills, California / USA
Anlage zur* Stromerzeugung
Die kürzliche Energiekrise hat klar den Bedarf an zusätzlichen Energiequellen gezeigt, wenn ein wünschenswerter Lebensstandard aufrechterhalten werden soll. Bekanntlich kann die Verwendung von Erdölprodukten zum Heizen und Beleuchten von'Wohnungen, für den Antrieb von Kraftfahrzeugen usw., nur für einen beschränkten Zeitraum fortgesetzt werden, bevor der Vorrat an solchen Produkten völlig verbraucht ist. Es ist daher eine große Anzahl von Projekten entwickelt worden, durch die zusätzliche oder andere Energiequellen geschaffen werden sollen.
Es ist ferner bekannt, daß die Verwendung von Produkten auf Erdölbasis zur Erfüllung des Energiebedarfs nicht nur eine
Telefon (0821) 93077 Telegr.-Adr.: ELPATENT — Augsburg Postscheckkonto München 84510 Deutsche Bank AG Augsburg Kto.-Nr. 08/34
Bankleitzahl 720 700
,,, _, 509847/0428
Neue Id.-Nr. 5/6089
Verschwendung solcher Produkte, sondern auch nachta-lig aus ökologischen Erwägungen, ist, da ihre Verwendung zu Smog und anderen Verunreinigungen führt. Es ist daher nicht nur notwendig und wünschenswert, andere Energiequellen zu schaffen und zu verwenden, sondern es ist auch notwendig, daß diese zusätzlichen Energiequellen billig und so verschmutzungsfrei wie möglich sind.
In vielen Fällen haben sich große Energieerzeuger, wie Elektrxzitätswerke, der Kernenergie zugewandt. Obwohl diese Alternative im Falle von Stromerzeugern hoher Leistung zufriedenstellend sein kann, ist sie gegenwärtig für kleine Anlagen infolge des Umstandes ungeeignet, daß solche Kraftwerke sehr teuer sind und zumindest ein großer Teil Wärmeenergie verlorengeht.
Die bisherigen Versuche zur Schaffung einer anderen Energiequelle für viel kleinere Anlagen, beispielsweise für ein einziges Gebäude oder eine Wohnung, ein Kraftfahrzeug u» dgl., haben zu keinen zufriedenstellenden Entwicklungen geführt, die ausreichend zuverlässig sind, geringe Kosten verursachen und eine geringe Umweltverschmutzung zur Folge haben.
In vielen Fällen haben die Konstrukteure solcher Systeme versucht, die gewünschten Ergebnisse durch das Einfangen und Ausnutzen von Sonnenenergie zu erzielen, jedoch waren die bisherigen Anlagen teuer, kompliziert und oft für kleinere Anwendungsfälle ungeeignet. Beispielsweise erfordern die meisten bisher entwickelten Systeme die Verwendung grosser Sonnenfelder,- die auf einem freien Platz oder auf einem Dach ausgebreitet werden mußten. Sie erfordern oft, daß das Gebäude, mit denen sie verwendet werden sollen, eine ganz besondere Konstruktion zur Ausnutzung des Systems haben.
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Bis heute wurde kein verhältnismässig kleines, bescheidenes, billiges und umweltfreundliches anderes System zur Strom- und Wärmeerzeugung geschaffen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine sonnengespeiste Energiequelle, die völlig verschmutzungsfrei, billig und sehr einfach im Betrieb und in der Wartung ist.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage wird eine Linse zur Konzentration der infraroten Sonnenstrahlen auf einen Behälter verwendet, der ein Fluid enthält, das durch diese Strahlen erwärmt werden soll. Das beheizte Fluid kann dann einer Stromversorgungsanlage bzw, einem Energiewandler zugeleitet werden, der elektrischen Strom erzeugt, welcher unmittelbar dem Stromverbraucher oder einer Reihe von Batterien oder anderen Energiespeicherzellen bis zu dem Zeitpunkt, an dem die elektrische Energie gebraucht wird, zugeführt werden kann.
Die Linse kann bikonvex sein. Wenn gewünscht, kann sie durch zwei oder mehrere billig durchhängend geformte kreisförmige Glasplatten gebildet werden, zwischen welchen ein Fluid eingeschlossen ist, das im wesentlichen den gleichen Brechungsindex wie die Platten hat. Ferner kann, wenn gewünscht, ein flexibler Strangpreßling od. dgl. den Umfang der Platten umgeben und so ausgebildet sein, daß die Platten von ihm gehalten werden. Diese Halterung kann dazu verwendet werden, eine Ausdehnung und Zusammenziehung der Linse zu ermöglichen, wenn diese durch die Sonne erhitzt und bei Nacht abgekühlt wird. Mit anderen Worten, sie kann als dehnbare Halterung verwendet werden. Ferner kann, wenn gewünscht, der Druck des Fluids innerhalb der Linse und dessen chemische Zusammensetzung ebenfalls geregelt und verändert werden.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung können die Sonnen-
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strahlen auf einen Kessel konzentriert werden, der ein Fluid, beispielsweise Wasser, erhitzt, bis es Dampf wird. Der Wasserdampf kann dann -durch eine Turbine geleitet werden, die einen Generator antreibt.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das durch die Sonnenstrahlen beheizte Fluid entweder eine Flüssigkeit oder ein Gas sein. Nach dem Erhitzen kann es durch ein eutektisches Material geleitet werden, das als latenter Wärmespeicher oder Wärmesumpf dient. Die Wärme im Fluid schmilzt das Metall und erhöht dessen Temperatur, bis sie im wesentlichen gleich derjenigen des erhitzten Fluids bei dessen Durchgang durch das Eutektikum ist. Das Fluid kann dann zu einer Stromerzeugungsanlage weitergeleitet werden, welche es entweder durch Expansion oder lediglich durch seine Strömung betreibt.
Wenn die Sonnenstrahlen weniger Wärme auf das Fluid übertragen, was durch die Stellung der Sonne mit Bezug auf die Erdoberfläche bedingt ist, kann die in dem Eutektikum gespeicherte latente Wärme auf das Fluid zurück übertragen werden und je nach der Menge des Eutektikums zum Antrieb des Generators, mehrere Stunden, nachdem die Sonne untergegangen ist, verwendet werden.
In jedem Falle oder bei irgendeiner anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Stromerzeugungsanlage in einen Stromkreis geschaltet werden, der überschüssigen, von dieser erzeugten Strom in einer Akkumulatorenbatterie oder anderen Speicherzellen speichert, bis Bedarf für ihn besteht.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine verhältnismässig einfache Anlage, die in jeder gewünschten Größe so hergestellt werden kann, daß mit ihr die Heizung, die Kühlung
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und die Stromversorgung für eine Wohnung, ein großes Gebäude oder sogar für ein Ehrzeug betrieben werden kann. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit verschiedenen Ausfuhrungsformen beschrieben wird, ist für den Fachmann anhand der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung ohne weiteres erkennbar, daß für die Erfindung zahllose Ausführungsformen möglich sind, von denen sich viele sofort ergeben. In jedem Falle ist zu berücksichtigen, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern in ihrem Rahmen Abänderungen erfahren kann.
Es zeigen;
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sonnenkraftmaschine}
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 3 eine Teilansicht im Schnitt einer Ausführungsform einer Linse, die für die erfindungsgemäßen Zwecke verwendet werden kann, wobei der Schnitt nach der Linie III-IIX' in Fig. 1 bzw. 2 geführt ist.
Die in Fig, 1-3 beispielsweise dargestellte Linse 11 besteht aus mindestens zwei Platten oder Linsenflaichen 13, 15. Die Platten können in beliebiger geeigneter Weise und aus einem beliebigen geeigneten Material geformt werden. Gegenwärtig scheint es jedoch vorzuziehen zu sein, die Platten aus flachen Glasplatten zu formen, die erhitzt werden und die man dann in ein Formgehäuse von geeigneter Gestalt durchhängen läßt. In jedem Falle ist es oft vorzuziehen, daß die Linsenplatten kreisförmig sind und die Linse bikonvex ist, um die wirksamste Ober-
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tragung und Konzentration der Sonnenwellen, die durch die Linse hindurchtreten, zu erhalten.
Wie insbesondere in Fig. 3 gezeigt ist, kann ein flexibles Element bzw. eine Dehnungsverbindung 17.beispielsweise als Strangpreßling geformt und dazu verwendet werden, die Platten 13 und 15 um ihren Umfang herum miteinander zu verbinden und in ihrer Lage zueinander zu halten. Wenn für das Element 17 ein flexibles Material verwendet worden ist, kann die Erwärmung und Abkühlung der Linse unter dem täglichen Sonnenzyklus leicht und rasch von der Dehnungsverbindung 17 aufgenommen werden, wodurch eine Beschädigung der Linse verhindert und eine wirksame Leistung derselben ermöglicht werden.
In vielen Fällen kann es wünschenswert sein, den Wirkungsgrad der Linse dadurch zu verbessern, daß sie so hergestellt wird, daß sie entweder aus einem massiven Stück Glas besteht oder zumindest ein massives Stück Glas simuliert ist. Bei einer Ausführungsform, die gewöhnlich billiger als ein massives Stück Glas ist, wird ein flüssiger Füllstoff zwischen den Platten 13 und 15 vorgesehen. Der Brechungsindex des flüssigen Füllstoffes soll möglichst gleich oder nahezu gleich dem des Materials der Linsenplatten sein, um eine Reflexion von Sonnenwellen beim Hindurchtreten durch die verschiedenen Materialien der Linse zu vermeiden.
Die Linse kann natürlich unter Verwendung von mehr als zwei Platten hergestellt werden und in der Tat kann eine Reihe von Linsen vorgesehen werden, um den Wirkungsgrad der Anlage zu erhöhen. Ferner ist es, wenn gewünscht, möglich, einen oder mehrere Kanäle 18 durch die Dehnungsverbindung 17 vorzusehen, so daß Fluide in den Raum zwischen den Platten eingeleitet bzw. aus diesem abgeleitet werden können, beispielsweise zur Einstellung der Brennweite bzw, des Brechungsin-
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dexes der Linse. In ähnlicher Weise kann, wenn gewünscht, eine Kathode und eine Anode 18a und 18b in das Volumen zwischen den Platten eingesetzt werden, um wahlweise die Erregung des Linsenfüllstoffes durch elektrischen Strom zu ermöglichen, um chemische Elemente im Füllstoff zur Veränderung der Wirkungsweise der Linse zu eliminieren oder zu erzeugen.
In jedem Falle läßt sich für den Fachmann erkennen, daß für die Zwecke der Erfindung eine Linse verwendet werden kann, deren Aufbau so einfach oder so kompliziert ist, wie es die vorgesehene Anwendung wünschenswert macht.
Aus Fig. 1 ergibt sich, daß die Linse 11 in einer Kardanlagerung 19 angeordnet sein kann, hinter welchem sich ein Kessel oder ein anderer Wärmeaustauscher 21 befindet. Die Sonnenstrahlen, die durch die Linse hindurchtreten, können daher auf den Kessel 21 gerichtet werden, um ein Fluid, beispielsweise Wasser, in diesem zu erwärmen. Durch eine geeignete Konzentration der Sonnenstrahlen auf den Kessel 21 hat zur Folge, daß das Wasser oder andere Fluid in diesem zu Wasserdampf zum Sieden gebracht oder zu einem Hochtemperat urfluid gemacht wird, der, bzw. das über ein Rohr oder eine ähnliche Einrichtung 27 geleitet werden kann. Wenn sich das Fluid in der Turbine 25 ausdehnt, wird die Turbine zur Drehung angetrieben, wodurch nutzbare Energie aus dem Fluid entnommen wird. Die Turbine kann ihrerseits über eine Welle oder andere Einrichtung 29 für den Antrieb eines Stromerzeugers 31 verwendet werden.
Strom aus dem Generator 31 kann über eine Leitung 33 direkt einem Stromverbraucher zugeführt werden oder andernfalls (und zusätzlich) über eine Leitung 35 einem Umformer 37 zur Speicherung der Energie als elektrisches Potential in einer Akkumulatorenbatterie 39. Daher ist, wenn die Stromentnahme
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in der Anlage gleich dem Strom ist, den der Generator erzeugen kann, der durch die Leitung 33 fließende Strom die gesamte Energie, welche der Generator erzeugen kann, so daß kein Strom dem Umformer 37 zugeführt wird. Wenn der Leistungsbedarf niedriger ist, kann der erzeugte * überschüssige Strom an das Batterieladegerät 37 und an die Akkumulatoren 39 abgegeben werden.
Andererseits kann, wenn der Leistungsbedarf größer als die Leistung ist, die vom Generator abgegeben werden kann, das Batteriepotential zur Ergänzung oder als Ersatz verwendet werden. Ferner können, wenn die Sonne untergegangen ist und keine zusätzliche Heizung des Fluids im Kessel möglich ist, die Batterien 39 während eines Zeitraums verwendet werden, der durch ihre Kapazität und ihre Zahl bestimmt wird, um elektrischen Strom abzugeben.
Wenn die Energieentnahme aus dem Fluid beispielsweise durch die Expansion von Wasserdampf in der Turbine 25 geschieht, kann der Wasserdampf zu Wasser zurückkondensiert und dann über eine Rohrleitung oder ähnliche Einrichtung 41 zum Kessel 21 zurückgeleitet werden.
Es ist oft wünschenswert, daß sichdie Linse 11 ständig direkt zwischen der Sonne und dem Kessel 21 befindet. Dies ergibt die wirksamste Ausnutzung der Sonnenstrahlen. Um dies zu erreichen, können eine Antriebseinrichtung 43 mit einem Zeitschalter, einer geeigneten lichtgesteuerten Magnetspule oder eine ähnliche Einrichtung dazu verwendet werden, den Azimut und die Lagerung des Kardanringes 19 für die richtige Stellung der Linse zu verstellen.
Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß die Erfindung in einer relativ einfachen Anlage von sehr geringer Kompliziertheit verwendet werden kann. Ferner kann sie in ihrer
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Größe der zu erfüllenden Aufgabe angepaßt werden. DieAnlage kann z.B. von solcher Größe hergestellt werden, daß sie entweder in einem Kraftfahrzeug oder in einem sehr großen Gebäude verwendet werden kann. In ähnlicher Weise kann eine Reihe von Linsen und Wärmeaustauschern vorgesehen werden, um die Notwendigkeit zu vermeiden, eine große Linse vorzusehen, die zu teuer sein kann.
Bei der Anlage nach Fig. 2 kann, wenn gewünscht, Wasser zur Dampferzeugung in der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Weise verwendet werden. Zur Erläuterung dieser Ausführungsform sei jedoch angenommen, daß eine Quelle 51 eines Druckmittels, wie Druckluft, Druckwasser u. dgl,, vorgesehen ist, welches Druckmittel durch einen Wärmeaustauscher 53 hinter der Kardanlagerung 19 geleitet wird, in welchem Wärmeaustauscher es durch die durch die Linse 11 hindurchtretenden Sonnenstrahlen aufgeheizt wird.
Obwohl der Kardanring 19 in beliebiger geeigneter Weise gelagert sein kann, ist eine Antriebsvorrichtung H3a dargestellt, die dazu verwendet werden kann, die wirksamste Stellung der Linse 11 mit Bezug auf die Sonne aufrecht zu erhalten. In jedem Falle kann, wenn die aufgeheizte Luft bzw. das aufgeheizte andere Fluid, gleichgültig ob es ein Gas oder eine Flüssigkeit ist, vom Wärmeaustauscher 5 3 über eine Rohrleitung 55 einem latenten Wärmespeicher oder Wärmesumpf 57 zugeführt und durch eine Reihe von Rohrwindungen 59 im Speicher geleitet werden.
Um den Zeitraum am Ende des Tages während welchem die Anlage verwendet werden kann, zu verlängern, kann ein eutektisches Material in der Kammer 61 des Wärmespeichers 57 angeordnet werden. Beim Durchtritt des erhitzten Fluids durch die Rohrschlangen 59 bringt es das Eutektikum zum Schmelzen und erhitzt dieses, bis es eine Temperatur erreicht, die im we-
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sentlichen gleich der des erhitzten Fluids ist. Das Fluid tritt ferner durch eine Leitung 6 3 zu einem Energieverbraucher 65 beispielsweise durch eine Turbine, in der Stromerzeugungsanlage 67 hindurch. Der Energieverbraucher 65 kann von beliebiger geeigneter Art sein, beispielsweise expansions- oder druckströmungsgetrieben sein, jedoch in jedem Falle so angeordnet sein, daß er einen Generator 69 antreibt, der elektrische Energie entweder an eine Leitung 71 oder an eine Akkumulatorenbatterie 7 3 liefert. Die.elektrische Energie kann daher in der in Verbindung mit der Ausführungsform nach Fig, I beschriebenen Weise verwendet werden,
Das erhitzte Fluid kann dann zur Atmosphäre abgeleitet oder, wenn gewünscht, zum Behälter 51 zurückgeführt werden.
Wenn die Sonnenstrahlen nicht mehr kräftig genug sind, um ausreichend Wärme für den Wärmeaustauscher 5 3 zu liefern, wird durch die latente Wärme, die im Wärmesumpf 57 gespeichert worden ist, das durch die Rohrwindungen 5 9 hindurchtretende Fluid während eines Zeitraums weiter beheizt, der aus den Parametern der für das Fluid und das Eutektikum verwendeten Materialien bestimmt wird,
Wenn die Anlage kontinuierlich betrieben werden soll, so könnte es durch den Fachmann in der Weise geschehen, daß geeignete Brenner oder ähnliche Vorrichtungen so zum Wärmesumpf 57 angeordnet werden, daß das Eutektikum weiter beheizt und auf einer Temperatur gehalten wird, die zum Erwärmen des durch die Rohrwindungen hindurchtretenden Fluids geeignet, ist, bis die Sonne ihren nächsten Zyklus beginnt und wieder das Fluid im Wärmeaustauscher 5 3 beheizt.
Im Vorangehenden wurden zwei AusfiJlhrungsformen der Erfindung
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von verhältnismässig einfachem Aufbau beschrieben. Die Erfindung ist natürlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.
Patentansprüche:
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Claims (2)

  1. Pat entansprüche
    Jl.J Anlage zur Stromerzeugung mit einer Einrichtung zum Auffangen von Sonnenstrahlen, gekennzeichnet durch eine Linse aus zwei konvexen Platten, um deren Umfang herum eine Dichtung vorgesehen ist, um das Volumen zwischen den Platten abzudichten und eine Ausdehnung und Zusammenziehung derselben zu ermöglichen, und eine Flüssigkeit innerhalb des erwähnten Volumens, die im wesentlichen den gleichen Brechungsindex wie das Material der Platten hat, und eine Einrichtung zur Steuerung des Azimuts und der Lagerung der Linse zur maximalen Wärmeerzeugung durch den Durchtritt der Sonnenstrahlen durch diese unabhängig von der Stellung der Sonne mit Bezug auf diese,
    eine Einrichtung, auf welche die durch die Linse hindurchtretenden Strahlen gerichtet werden, um ein Fluid in dieser zu beheizen,
    eine Einrichtung zum Leiten eines Fluids durch die Heizeinrichtung zur Beheizung in dieser und damit zur Erzeugung eines expandierbaren Fluids,
    eine Einrichtung, durch welche das erwähnte Fluid zur Energieübertragung expandiert werden kann, eine Einrichtung zum Umformen der Energie in elektrische Energie und
    eine Einrichtung zur wahlweisen Speicherung zumindest eines Teils der Energie während Perioden geringerer als der maximalen Ausnutzung derselben.
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  2. 2. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Wärmesumpf zur Speicherung und Rückführung eines Teils der Wärme in dem expandierbaren Fluid zur Erweiterung der Betriebsdauer der Anlage,
    3, Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Regelung des Druckes in dem Volumen zwischen den konvexen Platten,
    H» Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen elektrischen Energiespeicher, der mit dem Energieumformer zur Aufnahme von elektrischer Energie von diesem verbunden ist.
    5, Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie, gekennzeichnet durch
    eine Einrichtung zum Konzentrieren infraroter Sonnenstrahlen auf einen Wärmeaustauscher, eine Wärmeaustauscheranordnung, die so vorgesehen ist, daß sie durch Sonnenstrahlen beheizt wird, die durch die Einrichtung zur Strahlenkonzentration hindurchtreten,
    eine Einrichtung zum Leiten eines Fluids durch den Wärmeaustauscher zur Beheizung in diesem, eine Einrichtung zur Energieableitung aus dem beheizten Fluid und
    eine Einrichtung, welche durch die Ableiteinrichtung betrieben wird, um elektrischen Strom zu erzeugen.
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    6, Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Strahlenkonzentration durch eine bikonvexe Linsenanordnung gebildet wird, die zwei konvexe Platten aufweist» und eine Einrichtung zur flexiblen Befestigung der Platten aneinander um ihren Umfang herum vorgesehen sind, und ferner eine Einrichtung vorgesehen ist, durch welche die Linsenanordnung beweglich im wesentlichen direkt zwischen der Sonne und dem Wärmeaustauscher gehalten werden kann.
    7, Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung ferner eine Einrichtung zur Regelung des Druckes und des Volumens zwischen den konvexen Platten aufweist,
    8, Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung ferner eine Einrichtung zur Regelung der chemischen Zusammensetzung eines Fluids zwischen den konvexen Platten aufweist.
    9, Anlage nach Anspruch &, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung ferner ein Fluid umfaßt, das zwischen den konvexen Platten eingeschlossen ist und einen Brechungsindex hat, der im wesentlichen der gleiche wie der der Platten ist.
    10, Anlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, durch welche ein Teil der Wärme des Fluids
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    während der Perioden maximaler Sonneneinstrahlung aufgenommen werden kann, und zur Rückführung dieses Teils zum Fluid während Perioden geringerer als der maximalen Sonneneinstrahlung.
    11, Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaufnahme- und Rückführeinrichtung durch ein Eutektikum gebildet wird.
    12, Linse, gekennzeichnet durch
    mehrere am Umfang kreisförmige Platten mit ähnlichen Krümmungen über ihre Flächen,
    eine Einrichtung zum Festhalten des Umfangs der Platten in flexiblen Stellungen zueinander, um eine Ausdehnung und Zusammenziehung derselben während Perioden der Heizung bzw. Kühlung der Platten zu ermöglichen, und ein Fluid innerhalb des erwähnten Volumens zwischen den Platten und der Festhalteeinrichtung, das im wesentlichen den gleichen Brechungsindex wie das Material der Platten hat.
    13, Linse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten und das Fluid eine bikonvexe Linse bilden.
    14, Linse nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Regelung des Druckes und des Volumens zwischen den Platten,
    15, Linse nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Ein-
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    richtung zur Regelung der chemischen Zusammensetzung des Fluids·
    16, Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie, gekennzeichnet durch
    einen Wärmeaustauscher,
    eine Einrichtung zum Leiten eines zu beheizenden Fluids durch den Wärmeaustauscher, eine Linsenanordnung aus zwei konvexen Platten und einem zwischen den Platten eingeschlossenen Fluid,
    eine Einrichtung zur flexiblen Befestigung der Platten aneinander, um ein Entweichen des Fluids zu verhindern und eine Dehnungsverbindung zu bilden, die eine Ausdehnung und Zusammenziehung der Linse ermöglicht, eine Kardanlagerung zur Halterung der Linse in der Weise, daß die Infrarotstrahlen der Sonne auf den Wärmeaustauscher fokussiert werden, eine Einrichtung für den Antrieb der Kardanlagerung zum Nachstellen der Linse für einen im wesentlichen maximalen Wirkungsgrad derselben und eine Einrichtung zur Ableitung nutzbarer Energie aus dem im Wärmeaustauscher beheizten Fluid.
    17, Anlage nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Umformen der nutzbaren Energie in der Ableiteinrichtung in elektrische Energie.
    18, Anlage nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch
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    eine Einrichtung zur Speicherung mindestens eines Teils der dünn den Umformer erzeugten elektrischen Energie und
    eine Einrichtung zur Addition des elektrischen Potentials der Speichereinrichtung zu der vom Umformer abgegebenen elektrischen Energie während Spitzenbelastungsperioden ,
    19, Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Ableiteinrichtung einen Wärmesumpf zur Rückführung der erwähnten nutzbaren Energie zum Fluid aufweist und ferner eine Einrichtung zum Umformen der nutzbaren Energie in der AbIexteinrichtung in elektrische Energie,
    20, Anlage nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, durch welche das Fluid in der Leiteinrichtung unter Druck gesetzt werden kann.
    21# Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher, die Fluxdleitexnrichtung und die Ableiteinrichtung einen geschlossenen Kreislauf bilden.
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DE2520639A 1974-05-09 1975-05-09 Anlage zur Stromerzeugung durch Auffangen von Sonnenstrahlen Expired DE2520639C3 (de)

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Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2520639A1 true DE2520639A1 (de) 1975-11-20
DE2520639B2 DE2520639B2 (de) 1979-05-31
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DE (1) DE2520639C3 (de)
NL (1) NL7505265A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2333136A1 (fr) * 1975-11-27 1977-06-24 Messerschmitt Boelkow Blohm Centrale solaire
DE2757631A1 (de) * 1977-12-23 1979-11-29 Badger Co Verfahren zur wirtschaftlichen ausnutzung der sonnenenergie
FR2455313A1 (fr) * 1979-04-27 1980-11-21 Perrier Jean Dispositif d'immobilisation de l'image d'une source radiative mobile et de pointe automatique d'instruments relativement a cette source

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4161657A (en) * 1975-02-21 1979-07-17 Shaffer Marlin R Jr Hydrogen supply and utility systems and components thereof
US4187123A (en) * 1975-10-21 1980-02-05 Diggs Richard E Directionally controlled array of solar power units
US4134393A (en) * 1976-07-09 1979-01-16 Virgil Stark Solar energy collection
US4185616A (en) * 1976-08-03 1980-01-29 Johnson Steven A Solar energy absorber apparatus and method
US4164123A (en) * 1976-08-25 1979-08-14 Smith Otto J M Solar thermal electric power plant
JPS5331044A (en) * 1976-09-03 1978-03-23 Tarou Tonouchi Solar heat generating set
US4194949A (en) * 1977-06-15 1980-03-25 Virgil Stark Solar distillation apparatus
US4210121A (en) * 1977-06-15 1980-07-01 Virgil Stark Solar energy collection
US4196716A (en) * 1977-05-11 1980-04-08 Evans Glenn A Inert focusing photon energy collector
US4354348A (en) * 1977-11-14 1982-10-19 Lee Robert E Solar space vehicle
US4325788A (en) * 1978-03-16 1982-04-20 Snyder Wesley L Distillation apparatus with solar tracker
US4232523A (en) * 1978-03-16 1980-11-11 Derby Ronald C Solar power plant
US4276122A (en) * 1978-03-16 1981-06-30 Snyder Wesley L Solar distillation apparatus
US4323052A (en) * 1979-01-05 1982-04-06 Virgil Stark Solar energy system
JPS5837607A (ja) * 1981-08-31 1983-03-04 Takashi Mori 太陽光収集装置用支持腕
JPS62200668A (ja) * 1986-02-27 1987-09-04 Agency Of Ind Science & Technol 蓄電装置
DE4028396A1 (de) * 1990-09-07 1992-03-12 Abb Patent Gmbh Verfahren und vorrichtung zur energiewandlung
WO1996015411A1 (es) * 1994-11-10 1996-05-23 Roberto Santander Cerbell Nuevo condensador de energia solar
US5632147A (en) * 1996-04-10 1997-05-27 Greer; William Solar powered steam turbine generator
US6062029A (en) * 1998-05-14 2000-05-16 Doe; Charles S. Optical solar electric generator
GB9827223D0 (en) * 1998-12-10 1999-02-03 Lister Martin Solar powered energy generation system and solar powered transportation devices
US6673213B2 (en) * 2001-08-06 2004-01-06 Victor Miguel Hernandez Burgos Method and apparatus for the thermo-solar distillation and transportation of water from a water table
US20040118671A1 (en) * 2001-08-06 2004-06-24 Burgos Victor Miguel Hernandez Method and apparatus for the thermo-solar distillation and transportation of water from a water table
US20030151832A1 (en) * 2002-01-14 2003-08-14 Arthur Berman Method and apparatus for enclosing optical assemblies
US6999237B2 (en) * 2001-09-12 2006-02-14 Lightmaster Systems, Inc. Method and apparatus for configuration and assembly of a video projection light management system
AU2003200316B2 (en) * 2003-01-31 2009-10-01 Mono Pumps Limited Solar-powered pumping device
US6800835B1 (en) * 2003-06-16 2004-10-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Radio-frequency driven dielectric heaters for non-nuclear testing in nuclear core development
WO2005059654A1 (en) * 2003-12-15 2005-06-30 Carl Zeiss Smt Ag Objective as a microlithography projection objective with at least one liquid lens
WO2005106589A1 (en) * 2004-05-04 2005-11-10 Carl Zeiss Smt Ag Microlithographic projection exposure apparatus and immersion liquid therefore
GB2460011A (en) * 2007-07-18 2009-11-18 Thomas Hugh Mckinstry Brown Solar generator comprising a lens
KR101194036B1 (ko) * 2010-08-18 2012-10-24 한국에너지기술연구원 태양에너지를 활용한 유체가열장치
KR101123365B1 (ko) * 2010-08-18 2012-03-23 한국에너지기술연구원 태양에너지를 활용한 온풍기
US8882968B1 (en) * 2012-06-21 2014-11-11 Robert L. Griggs Method and apparatus for solar desalination
US10072637B2 (en) * 2016-06-08 2018-09-11 David William Stauffer Zero-fossil-fuel-using heating and cooling apparatus for residences and buildings
WO2020086049A1 (en) * 2018-10-23 2020-04-30 David William Stauffer Zero-fossil-fuel-using heating and cooling apparatus for residences and buildings
US11624511B2 (en) * 2021-05-14 2023-04-11 David William Stauffer Zero-fossil-fuel-using heating and cooling apparatus for residences and buildings with an array for tracking the sun

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US504890A (en) * 1893-09-12 Device for reflecting and refracting radiant energy
US757900A (en) * 1903-07-18 1904-04-19 Philip Englund Illuminator for sewing-machines.
US1269422A (en) * 1917-11-24 1918-06-11 American Optical Corp Lens.
US1599481A (en) * 1924-06-28 1926-09-14 Marcuse Adolf Solar heater
US1683266A (en) * 1925-08-05 1928-09-04 Lewis H Shipman Solar heating apparatus
US2259902A (en) * 1938-10-17 1941-10-21 Mccain John David Solar heater
US2490873A (en) * 1946-04-06 1949-12-13 John A Johnson Fluid lens construction
US2933885A (en) * 1952-05-31 1960-04-26 Melba L Benedek Individually Heat storage accumulator systems and method and equipment for operating the same
US2920710A (en) * 1956-12-17 1960-01-12 George E Howard Vehicle having a solar steam generator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2333136A1 (fr) * 1975-11-27 1977-06-24 Messerschmitt Boelkow Blohm Centrale solaire
DE2757631A1 (de) * 1977-12-23 1979-11-29 Badger Co Verfahren zur wirtschaftlichen ausnutzung der sonnenenergie
FR2455313A1 (fr) * 1979-04-27 1980-11-21 Perrier Jean Dispositif d'immobilisation de l'image d'une source radiative mobile et de pointe automatique d'instruments relativement a cette source

Also Published As

Publication number Publication date
DE2520639C3 (de) 1980-01-10
DE2520639B2 (de) 1979-05-31
JPS50154645A (de) 1975-12-12
US3965683A (en) 1976-06-29
NL7505265A (nl) 1975-11-11

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