DE2604345A1

DE2604345A1 - Zusammenfaltbarer, pneumatischer sonnenkonzentrationsspiegel

Info

Publication number: DE2604345A1
Application number: DE19762604345
Authority: DE
Inventors: Juergen Kleinwaechter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-05
Filing date: 1976-02-05
Publication date: 1977-08-11

Description

Patentbeschreibung
Zusammenfaltbarer, pneumatischer Sonnenkonzentrationssoiegel Das direkt einfallende Sonnenlicht besitzt auf der Erdoberflache eine Strahlungsleistung von ca. 1 kW/m². Eine rlckseitig ideal isolierte, vorderseitig ideal schwarze Platte im Vakuum, welche Strahlungsverluste nach dem Stefan Boltzmann'schen Gesetz erfährt, erwärmt sich unter diesen Umständen auf eine Gleichgewichtstemperatur von ca. 100°C. Will man mit Hilfe der Solarenergie wesentlich höhere Temperaturen erzielen, muss das einfallende Sonnenlicht durch optische Verfahren konzentriert werden. Bekannt geworden sind vielfältige Linsen- und Sammelspiegelsysteme. Zur Zeit gelangen vor allem präzise Rotationsparabolspiegel in Solaröfen oder Wraftwerken zum Einsatz (Odeillo, Francia in Genua usw.). Ihr hoher Preis ist nur durch die sehr hoch zu erreichenden Temperaturen (60000 - ca. 40000C) gerechtfertigt. Um jedoch Temperaturen im Bereich zwischen 10000 und 60000 zu erzielen, kann man auf preiswerter herzustellende, nicht exaktparabolische Spiegelformen zurückgreifen.
Die im folgenden beschriebene Erfindung stellt einen durch pneumatische Kräfte sphärisch deformierbaren Sammelspiegel dar, der sich durch variable Brennweiten, leichtes Gewicht und Zusammenfaitbarkeit auszeichnet und somit beispielsweise als ideales Bauelement eines Solargrills für Wandern und Camping geeignet erscheint.
Die vorliegende Erfindung benutzt dieses Prinzip in Form einer Anordnung, die völlig zusammenfaltbar ist und bei der sowohl pneumatische i:ber- als auch Unterdruckerzeugung zur Ausbildung des gewünschten Spiegels ftjhren.
Im Gegensatz zu bekannt gewordenen Anordnungen, bei denen das mit Druck oder Unterdruck zu beaufschlagende, mit der Spiegelfolis überspannts Hohlgefäss starr ist, besteht es bei der vorliegenden Erfindung aus einem pneumatisch aufblasbaren Torus, der im nicht aufgeblasenen Zustand klein faltbar ist.
Die Abb. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau des erfindungsgemässen SonnenkonzentrationssDiegIs. (1) stellt den über das Ventil (2) aufgeblasenen Torus dar, (3) die beidseitig spiegelnd metallisierte Membran mit dem Luftstutzen (4), über den wahlweise 'rber- oder Unterdruck in die Kammer (5) gebracht wird. Mit (6) ist die transparente Membran bereich net. Sowohl die spiegelnde, als auch die transparente Membran (3, 6) bestehen in ihren Randzonen ringförmig aus einem hoch elastischen Stoff, wis z.6.Kautschuk (7). Die beiden Randzonen worden längs dar kreisförmigen, grössten Umfangslinie des Torus miteinander verbunden (8). Am Luftstutzen (4) ist ein Schlauch (9) befestigt, der über einen Hahn oder eine Schlauchklemme (io) gesperrt werden kann. leber ihn wird ber- und Unterdruck in die Kammer (5) geleitet.
Die Abb. 2 zeigt das Stativsystem, welches der Fixierung und Nachfühdes Spiegels dient. An zwei sich diametral gegenüber befindlichen Punkten des aussehen Torus (1) sind Laschen (11, 13) angebracht. In sie werden Querstreben (14) gesteckt, die ihrerseits auf ein teleskopartig zusammengestsktes Stativ gesteckt und befestigt werden. Das Stativ ist der siderischen Erdachse parallel und auf einer Grundplatte drehbar aufgebracht oder kann einfach in die Erde gesteckt werden.
Die erfindungsgemässe Anordnung soll in dieser Form als Konzentrationsspiegel für einen Solargrill dienen. Die Grillware wird dabei in Fokus des Spiegels, der manuell oder motorisch der Sonne nachgeführt wird, gebracht. Sie kann hierbei auf einen handelsüblichen, motorisch gedrehten Grillspiess aufgebracht werden oder durch jede geeignete, hitzebeständige Vorrichtung getragen werden.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansrv"che: 1. Zusammenfaltbarer, pneumatischer Sonnenkonzentrationsspiegsl als extrem leichtes, im klein gefalteten Zustand transportables Element zum Konzentrieren des direkt einfallenden Sonnenlichtes5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein aufblasbarer, faltbarer Torus mit zwei treisflächenförmigen Kunststoffolien, von denen die eine metallisch spiegelt, die andere klar transparent ist, als obere und untere Abdeckung so verbunden wird, dass die hierdurch entstehende Kammer ueber ein Ventil pneumatisch mit bei und Unterdruck beauB.schlagt werden kann und in beiden Fällen durch sphrrische Deformation Sammelspiegel variabler Brennweite erzeugt werden.
2. Zusammenfaltbarer, pneumatischer Sonnenkonzentrationsspisgel nach Anspruch 1), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der aufblasbare Torus durch einen druckfesten und mechanisch stabilen Schlauch gebildet wird, der von Folien überspannt die Wandfunktion eines Hohlzylinders ausübt.
3. Sonnenkonzentrationsspiegel nach Anspruch 1) und 2), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine der zwei kreisflächenförmigen Abdeckungen eine faltbare, metallisch spiegelnde Folie hohen Reflexionsgrades ist.
4. Sonnen!<onzentrationspiegel nach Anspruch 1), 2) und 3), d a d u r c h g k e n n z e i c h n e t, dass eine der zwei kreisflachenfdrmigen Abdeckungen eine faltbare, im Sonnenspektralbereich möglichst transparente Folie ist.
5. Sonnenkonzentrationspiegel, nach Anspruch 1), 2), 3) und 4) d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die beiden kreisflächenförmigen Abdekkungen jeweils ringförmige Randzonen aus einem hochelastischen Medium besitzen.
6. Sonnenkonzentrationsspiegel, nach Anspruch 1), 2), 3), 4) und 5), d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die ringförmigen Randzonen der beiden kreisflächenförmigen Abdeckungen so miteinander verbunden werden, dass der aufblasbare Torus vollkommen umhüllt wird.
7. Sonnen.sonzentrationspiegel,nach Anspruch 6), d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, dass die beiden ringförmigen Randzonen der beiden kreisflachenförmigen Abdeckungen rings einer kreisförmigen Linie miteinander verbunden werden, deren Durchmesser höchstens dem Aussendurchmesser des aufblasbaren Torus entspricht.
8. Sonnenkonzentrationsspiegel, nach Anspruch 1) - 7), d a d u r c h g ez e i c h n e t, dass an zwei sich diametral gegenüber befindlichen Stellen auf der Oberfläche des Torus Laschen zur Anbringung eines Stativ systemes angebracht sind.