DE2624672C2 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines in das Erdreich eingelassenen Kugelspiegels für ein Sonnenkraftwerk - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines in das Erdreich eingelassenen Kugelspiegels für ein SonnenkraftwerkInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines in das Erdreich
eingelassenen Kugelspiegels für ein Sonnenkraftwerk.
Das Hauptproblem bei der Umwandlung von Sonnenenergie in technische Energie ist die geringe
Energiedichte der Sonnenstrahlung. Sie zwingt zu sehr großen Auffangflächen. Um dieses Problem zu lösen, ist
eine Einrichtung in Vorbereitung, die eine Vielzahl von Hohlspiegeln mit einem Durchmesser von beispielsweise 4 Metern aufweist, durch die die Solarenergie
gesammelt und mit geringen Verlusten einem Kraftwerks^entrum zugeführt werden soll. Dieses Projekt
sowie auch andere Vorrichtungen dieser Art, die mit Planspiegelbatterien ausgerüstet sind, sind technisch
jedoch nur mit hohen Kosten zu realisieren, weil die Hohlspiegel dem Sonnenstand nachgeführt werden
müssen. Hauptnachteil dieser Anlagen ist jedoch die
erforderliche große Anzahl (tausende) relativ kleiner Hohlspiegel, welche eine ebenso große Anzahl von
kleinea Miniaturkraftwerken pn jedem -Spiegelfokus)
verlangt Die Energie einiger Quadratmeter ist dann
zwar fokussiert, aber dennoch über eine große Fläche
verteilt Das Reinigen, Reparieren und Justieren der Hohlspiegel würde darüber hinaus die Anlage unwirtschaftlich machen.
ίο Aus der französischen Patentschrift 6 35 283 ist ein
stationärer Kugelspiegel zur Gewinnung von Sonnenenergie bekanntgeworden, der in das Erdreich eingelassen wird und dessen Wandungsteile nach üblichen
baustatischen und -technischen Gesichtspunkten im
Erdreich errichtet und, z.B. mittels Beton, verankert
werden. Anschließend wird die Wandungsfläche mit reflektierenden Metallblättera belegt Sowohl die
Herstellung als auch die laufende Wartung dieses Kugelspiegels sind mit außerordentlich hohen Kosten
verbunden, die die Wirtschaftlichkeit dieser Anlage in Frage stellen. Auch kennt man aus der US-PS 38 68 823
ein Sonnenkraftwerk zur Umwandlung von Sonnenenergie in technische Energie, bei welchem streifenförmige Spiegelelemente zu einem Zylinderspiegel zusam-
mengesetzt sind. Sowohl die Herstellung als auch die Betriebskosten eines derartigen Reflektors sind ebenfalls unverhältnismäßig hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl die
Herstellung als auch die Wartung eines Kugelspiegels
selbst bei großen Abmessungen einfach und wirtschaftlich zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von einem der Kugelform des Spiegels nachführbaren Ausleger eines Gerüsts auf die Oberfläche einer
vorbereiteten Mulde eine aushärtende Befestigungsschicht aufgebracht, danach auf diese eine Übergangsschicht und darauf eine sich verfestigende elastische
Schaumschicht aufgespritzt und auf diese schließlich die Spiegelschicht aufgeklebt wird. ,Dieses Verfahren
ermöglicht eine vollautomatische Herstellung und Wartung des Kugelspiegels von einem Gerüst aus.
Dabei kann vorgesehen sein, daß dem die Übergangsschicht bildenden Material Schaumstoff beigemengt
wird.
Eine Einrichtung zur Herstellung eines Kugelspiegels für ein Sonnenkraftwerk nach der Erfindung ist
gekennzeichnet durch mindestens einen im Mittelpunkt des Kugelspiegels aufgehängten, allseitig schwenkbaren
Ausleger, dessen Lätige an den Radius des Kugelspie-
% gels anpaßbar ist und dessen freies Ende zur Aufnahme
von Arbeitsgeräten zur Herstellung, Wartung und Instandhaltung des Kugelspiegels ausgebildet ist.
Die Verwendung eines Kugelspiegels ist besonders wirtschaftlich und zweckmäßig, da er ermöglicht, die
gesamte, den Spiegel treffende Sonnenenergie aufzufangen, wobei der Energiesammler nicht nur in den
theoretischen Brennpunkt des Kugelspiegels für achsennahe Strahlen gebracht, sondern von diesem
Brennpunkt ausgehend, in der Achse in Richtung
Kugelspiegelumfang fortgesetzt ist. Damit wird die
naturgesetzliche Strahlenreflexion am sphärischen Hohlspiegel ausgenutzt, indem alle Strahlen die Achse
zwischen theoretischem Brennpunkt für achsennahe Strahlen und Kugelspiegel schneiden. Eine optische
Fokussierung ist also bei dieser Einrichtung nicht erforderlich.
Die Erfindung ermöglicht es, Kugelspiegel beispielsweise mit mehreren hundert Metern Durchmesser
einzusetzen und dadurch die Umwandlung von Sonnenenergie
in großem Umfang zu ermöglichen.
Mit Hilfe der allseitig schwenkbaren Ausleger, deren freies Ende mit Arbeitsgeräten ausgestattet ist, ist die
Ausarbeitung der Kugelform des sphärischen Hohlspiegels möglich. Dabei kann der Ausleger entsprechende
Pendelbewegungen um eine vertikale Achse ausführen, wobei diese Bewegungen innerhalb eines Schwenkwinkels
von ledigHch maximal 180° bis 190° ausgeführt
werden müssen, damit das Arbeitsgerät an jeden Punkt der halbkugelförmigen Ausnehmung zur Herstellung
des Hohlspiegels gebracht werden kann. Diese Pendelbewegung reicht aus, um nach. Fertigstellung des
sphärischen Hohlspiegel den Energiesammler entsprechend dem Sonnenstand bewegen zu können, der hierzu
im Laufe eines Tages um maximal 180° geschwenkt werden muß.
Solche Pendelbewegungen haben gegenüber fortlaufender Rotation des Traggerüstes den Vorteil, daß
komplizierte Rotationskupplungen entfallen können. Den Antrieb der Ausleger in beiden Richtungen wird
man vorteilhaft mittels Rückstoßdüsen bewerkstelligen, die das Traggerüst bzw. di& Ausleger zu bewegen, zu
beschleunigen und abzubremsen in der Lage sind. Somit
enthält die gesamte Anlage keine schweren Antriebsmotoren und über eine Ventilsteueranlage können alle
Bewegungsvorgänge, beispielsweise von einem Kompressor aus, über Rechne·" elektronisch gesteuert
durchgeführt werden. Meßfühler auf den Auslegern und am Traggerüst können dabei die Bewegungen überwachen
und erlauben einen vollautomatischen Betrieb, so daß für die Fertigung des Kugelspiegels kein Arbeitsgang
von Hand oder mit bodengebundenen Maschinen durchgeführt werden muß.
Zur Herstellung der Wandung des Kugelspiegels ist zunächst über einer geeigneten, vorbereiteten Mulde
das Traggerüst mit den die Arbeitsköpfe tragenden Auslegern zu erstellen. Alle weiteren Arbeitsgänge zur
Herstellung der Spiegelfläche können mit Hilfe der Ausleger ui*d der Arbeitsköpfe ausgeführt werden.
Zunächst ist das Erdreich, insbesondere bei sandigem Untergrund, zu befestigen, was durch Besprühen mit
einer leimartigen Substanz oder beispielsweise mit Spritzbeton erfolgen kann, in dem gegebenenfalls ein
Drahtnetz verlegt werden kann. Nach Fertigstellung einer Befeütigungsschicht mit einer Dicke von ca. 1 bis
2 cm kann dann die Konsistenz der Schicht langsam geändert werden, je dicker sie wird. Sie sollte hierbei
poröser werden und dementsprechend Beimengungen eines Schaumstoffes, wie Polyurethan oder polyurethanartigen
Kunststoff enthalten. Auf die so erzeugte Übergangsschicht ist dann eine leichte, feste, aber
elastische Schaumschicht aufzuspritzen. Diese Schicht kann bei guter Kugelform der Mulde, beispielsweise im
Falle von Wüstensand, insbesondere auf dem Kugelboden relativ dünn sein. Es können aber auch Felsspalten
bzw. ganze Rinnen und Gräben ausgeschäumt werden, so daß die Kugelform der Mulde im Erdreich recht flach
sein kann und grob erfüllt sein muß. Zum Rande hin wird man die Schaumschicht dicker ausbilden, so daß
schließlich eine dicke Wulst für den Spiegelrand entsteht. Diese Schicht kann, je nach den gegebenen
Erfordernissen, eine Dicke von einigen Dezimetern bis zu mehreren Metern haben. Nach Erkalten der
plastifizierten Schaamschicht ist diese in die gewünschte
Kugelform zu pressen, wobei sich dann eine glatte, relativ harte Oberflächunkruste als weitere Schicht
ausbilden wird, auf die schließlich die fertige Spiegelschicht aufgeklebt werden kann. Um nun das Auftragen
der einzelnen Schichten vorteilhaft zu ermöglichen, sirid die Ausleger zweckmäßig in ihrer Länge veränderbar
und außerdem sind die Arbeitsköpfe in rabialer
Richtung verstellbar an den Auslegern vorgesehen, um
anfängliche Unebenheiten ausgleichen, die erforderlichen Arbeitsabstände einstellen und die notwendigen
Arbeitsdrücke erzeugen zu können. Dies kann hydraulisch geschehen. Zur endgültigen Formgebung der
ίο Oberfläche des Kugelspiegels ist mindestens einer deV
Arbeitsköpfe mit einer entsprechend gekrümmten Anpreßplatte ausgestattet, die vorzugsweise beheizbar
ist und gegebenenfalls Düsen zum Versprühen' von Dampf oder geeigneten Lösungsmitteln enthält, um die
erwähnte Schaumschicht zur Formgebung plastifizieren zu können. Den Arbeitskopf wird man vorteilhaft noch
mit wenigstens einer Düse zum Auftragen von Schaumstoff ausstatten. Die Formgebung der Kugelspiegelwarxlung
erfolgt in der Weise, daß die Anpreß-
platte in die Schaummasse gedrüclu und anschließend
wieder von dieser abgehoben wird, um nach entsprechendem Weiterbewegen erneut wieder in die Schaummasse
eingedrückt zu werden. Erfindungsgemäß erfolgt auch das Aufziehen der Metallspiegelschich». automatisch,
<fozu der eine Arbeitskopf einen Speicher aufweist, aus dem eine die Spiegelschicht tragende
Trägerfolie abziehbar und auf die Wandung des Kugelspiegels aufziehbar ist. Bei -einer bevorzugten
Ausführungsform ist im Speicher eine Vorratsrolle auswechselbar angeordnet, auf der die Trägerfolie
aufgebracht ist, und außerdem ist der Arbeitskopf mit wenigstens einer Leimauftragvorrichtung ausgestattet,
mit deren Hilfe die Trägerfolie vor dem Aufbringen auf die Wandung des Kugelspiegels mit Leim beschichtbar
J5 ist. Bei Abziehen der Trägerschicht von der Vorratsrolle
wird zunächst das die metallene Spiegelschicht tragende Trägermaterial mit Leim beschichtet, bevor es durch
Abrollen einer Anpreßwalze oder mittels eines ■schleifenden
Kissens des Arbeitskopfes blasenfrei auf die vorgeformte Kunststoffschicht aufgezogen wird. Bei
mehreren Arbeitsköpfen, z. B. in der Bauphase, können diese jeweils auf einen einzigen Arbeitsgang spezialisiert
sein (Ausschäumen — Formgeben — Verspiegeln). Der Arbeitskopf zur Reparatur des Spiegels ist jedoch
•»5 nicht spezialisiert; er enthält vorzugsweise eine nach
oben wegklappbare Anpreßplatte (Formgebung), sowie (wahlweise ausfahrbar) Düsen zum Ausschäumen und
Vorrichtungen zum Verspiegeln. Der Arbeitskopf des einen Auslegers wird günstigerweise mit einer Reinigungsvorrichtung
rum Säubern der Oberfläche der Spiegelschicht des Kugelspiegels ausgestattet, dir
bürstende, polierende und/oder saugende Funktion haben kann.
Die Spiegelschicht wird man auf das Trägermaterial
'>'> industriell aufbringen, indem sie beispielsweise auf die
Trägerfolie aufgedampft und anschließend durch Aufziehen eines geeigneten schnelltrocknenden und
nicht lichtabsorbierenden Lackes versiegelt wird. Als Bedampfungsmetalie sind Zink und Magnesium beson-
6Q ders geeignet, da sie einerseits billig sind und
andererseits mit hohen Verdampfungsraten (insbesondere bei Zink) gearbeitet werden kann. Außerdem
zeichnet sich Zink durch ein besonders gutes Reflexionsvermögen des L'chtes auch im sichtbaren Bereich
aus, weshalb es das ideale Spiegelmetall bildet.
Bei kleineren Anlagen wird man mit den erwähnten drei Auslegern auskommen. Dabei können die die
ArbeitskÖDfe traeenden Ausleger so am Traeeerüst
bzw. an dessen Trägern montiert sein, daß sie um ca. 20° bis 30° horizontal geschwenkt werden können. Dabei ist
günstig, wenn an beiden Auslegern längs ihrer Längsausdehnung verschiebbar angeordnete Ausgleichsgewichte
vorgesehen sind, um den Schwerpunkt stets ungefähr in der gleichen Position zu halten. Es ist
dadurch möglich, daß sogar während des Tagebetriebes im Kugelspiegel Reinigungs- bzw. Reparaturarbeiten
ausgeführt werden können.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäQen Einrichtung und funktionswesentliche
Details derselben schematisch dargestellt. Es zeigt
F i g. I im Längsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung;
Fig. la eine Draufsicht auf die Einrichtung gemäß
F i g. I in verkleinertem Maßstab;
F i g. 2 eine Draufsicht auf das Vorderende eines mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines Arbeitskopfes
ausgestalteten Tragarmes bei vorgeklappier Ar.prcßplatte:
F i g. 3 eine Seitenansicht des Gerätes nach F i g. 2 bei
hochgeklappter Anpreßplatte;
F i g. 4 und 5 Konstruktionsvarianten des Traggerüstes, in schematischer Darstellung.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung ist der eine
metallische Spiegelschicht aufweisende Kugelspiegel als Ganzes mit 10 bezeichnet. Dieser ist im Erdreich
versenkt angeordnet. Über dem Kugelspiegel erhebt sich ein als Ganzes mit 12 bezeichnetes Traggerüst, das
beispielsweise aus drei einander sternförmig zugeordneten, z. B. als Gittermasten ausgebildeten Gerüstträgern
14 besteht, von denen in Fig. 1 lediglich zwei zu sehen sind. Diese Gerüstträger stützen sich einerseits im
Randbereich des Kugelspiegels auf in das Erdreich eingelassene Stützplatten 16 ab und sind andererseits an
ihrem oberen Ende fest miteinander verbunden. Im Bereich ihres oberen Endes tragen die Gerüstträger
eine feststehende horizontale Plattform 18, an der ein in sich starrer Träger 20 nach unten hängend, um seine
Längsachse verdrehbar gehalten ist. Dieser Träger ist derart angeordnet, daß dessen Längs- bzw. Drehachse
a-a rien Mittelpunkt des Kugelspiegels 10 durchdringt. An seinem unteren Ende ist am Träger eine horizontale
Montageplatte 22 starr angeordnet, an der beispielsweise in gleichem Winkelabstand voneinander drei
Tragarme 24, 26, 28 angeordnet sind, die an dieser vertikal verschwenkbar montiert sind. Mittels Trossen
30 lassen sich die Tragarme in vertikaler Richtung verschwenken, wozu Winden 32 dienen, die am Fuße
eines jeden Gerüstträgers angebracht sind. Während an den Tragarmen 26, 28 als Ganzes mit 34 und 36
bezeichnete Arbeitsköpfe angeordnet sind, ist am Tragarm 24 an dessen Unterseite mittels verstellbaren
Trossen 38, 40 ein als Ganzes mit 42 bezeichneter stabförmiger Energiesammler aufgehängt Dieser befindet
sich mit seinem einen Ende im theoretischen Brennpunkt c des Kugelspiegels für achsennahe
Strahlen und erstreckt sich von dort in der optischen Achse d-d bis zum Umfang des Kugelspiegels. Alle auf
den Kugelspiegel 10 auftreffenden Sonnenstrahlen werden dabei so reflektiert, daß sie die Strecke e der
optischen Achse d-d schneiden. In diesem Bereich wird mittels des Energiesammlers 42 die Sonnenenergie
aufgefangen. Eine optische Fokussierung ist dabei nicht erforderlich. Im Energiesammler 42 wird die aufgefangene
Sonnenstrahlung entweder in elektrische" oder thermische Energie umgewandelt und über eine an
diesem angeschlossene und vom Tragarm 24 gehaltene Energieleitung 44 einem Kraftwerkhaus 46 zugeführt.
Mit Hilfe der Trossen 38,40 läßt sich der Energiesammler exakt in die optische Achse d-d des Kugelspiegels
einstellen. Die Tragarme 24, 26, 28 einschließlich des Trägers 20 lassen sich entsprechend der Änderung des
Sonnenstandes um die Achse a-a verdrehen, wobei der Antrieb bevorzugt mittels Rückstoßdüsen 48 bewerkstelligt
wird (siehe Fig. la), aus denen hierzu Preßluft
herausgedrückt wird. Die Düsen stehen über Preßluftschläuche 50 mit einer Kompressoranlage in Verbindung.
In F i g. 1 ist am Tragarm 26 eine solche Düse 48 angedeutet, wobei diese jedoch in Wirklichkeit um 90°
geschwenkt am Tragarm 26 sitzt und lediglich wegen einer verständlichen Darstellung in Fig. t in dieser
Lage eingezeichnet worden ist.
Die in F i g. 1 gezeigte Konstruktion ist beispielsweise geeignet für Kugelspiegel mit einem Durchmesser von
ungefähr 70 bis 150 Metern. Für größere Durchmesser,
beispielsweise für Kuge'spiegel von 150 bis 180 Metern
Durchmesser, eignet sich ein Traggerüst in der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform, das in diesem Falle eine
Tragsäule 52 bildet. In diesem Falle ist darauf zu achten, daß bei senkrechtem Lichteinfall diese Tragsäule selbst
in der Strecke e der optischen Achse des Kugelspiegels liegt und demgemäß die Tragsäule selbst über diesen
Bereich die Funktion eines Energiesammlers zu übernehmen hat und dementsprechend ausgerüstet sein
muß. Bei Kugelspiegeln mit einem Durchmesser von ungefähr 180 bis 400 Metern ist es hingegen günstig,
ίο wenn die Tragsäule 52 gemäß Fig.5 innerhalb des
Kugelspiegels entlaijg einer horizontalen Führungsbahn
54 radial verfahrbar ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Tragarme, die in F i g. 5 der Einfachheit halber
nicht eingezeichnet worden sind, relativ kurz ausgelegt werden können. Erwähnt sei in diesem Zusammenhang
noch, daß die Tragarme zueinander das Gegengewicht liefern, so daß keine wesentlichen Mastüberhänge
auftreten können.
Wie eingangs bereits beschrieben, tragen die dem Tragarm 24 zugeordneten Tragarme 26, 28 jeweils
einen Arbeitskopf 34 bzw. 36 zum Zweck der Herstellung des Kugelspiegels. In den Fig.2 und 3 ist
ein universeller Arbeitskopf 34 dargestellt, wie er zu Reparaturen eingesetzt werden kann. Dieser weist an
■»5 einer in radialer Richtung teleskopisch ausfahrbaren,
beispielsweise hydraulisch steuerbaren Tragstange 86 eine Anpreßplatte 88 auf, die zumindest an ihrer
Außenseite entsprechend der Krümmung des Hohlspiegels konvex ausgebildet ist In die Anpreßplatte können
Düsen eingelassen sein, welche Dampf oder Lösungsmittel versprühen (hier nicht dargestellt). Die ArTeB-platte
kann mittels der Hydraulik 97 hochgeschwenkt werden (vgl. Fig.3). Hinter der Anpreßplatte ist eine
Vorratsrolle 90 gelagert, auf der eine die metallische Spiegelschicht des Kugelspiegels tragende Trägerfolie
aufgewickelt ist 92 bezeichnet eine Leimauftragvorrichtung, mit der auf die Rückseite der Trägerfolie ein
Leimfilm auftragbar ist Mittels der Anpreßplatte 88 kann dann die von der Vorratswalze abgezogene
Trägerfolie 110 an die Wandung des Kugelspiegels angepreßt werden. Die beiden Rollen 90,94 sind gegen
die Wirkung von Druckfedern 96 verstellbar, so daß sie federnd gegen die Wandung des Kugelspiegels angedrückt
werden und sich dabei während des Weiterwanderns des Arbeitsarmes in Pfeilrichtung abrollen
können. Mit 98 ist noch eine Düse bezeichnet, mit deren
Hilfe ein durch einen Schlauch 100 zuführbares Medium auftragbar ist Ein solches Medium kann Dampf, ein
geeignetes Lösungsmittel und/oder Schaumstoff sein.
Fig.3 zeigt den Arbeitskopf, der gleichzeitig zu Reparaturzwecken des Kugelspiegels verwendet werden
kann, von der Seite. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Anpreßplatte 88 weggeklappt. Die Düse(n) 98 ist
(sind) ausfahrbar, um eine Verschmutzung der Verspiegelungsanlage
zu vermeiden.
Di«· Herstellung des Kugelspiegels erfolgt mit Hilfe
eines der vorbeschriebenen Traggerüste dadurch, daß gemäß F i g. 1 über einer natürlichen oder beispielsweise
durch Schubraupen, Bagger oder Sprengungen vorbereiteten Mulde das Traggerüst 12 derart erstellt wird,
daß dessen die Arbeitsarme bildenden Tragarme 26,28 in dem Mittelpunkt b des zukünftigen Kugelspiegels
rotieren.
Nach Erstellen des Traggerüstes übernehmen dann die Arbeitsköpfe 34, 36 alle weiteren Arbeitsgänge zur
Herstellung des Kugelspiegels. Zunächst wird jedoch die Oberfläche iÖ2 der Mulde bzw. das Erdreich
derselben, soweit es notwendig ist, verfestigt, was durch Besprühen mit Leim oder Spritzbeton erfolgen kann.
Diese Verfestigungsarbeiten können mit einer oder mehreren Düsen 98 von den Arbeitsköpfen ausgeführt
werden, die je durch vertikales und horizontales Verschwenken der Tragarme an jeden Punkt der Mulde
gesteuert werden können, wenn diese, wie oben erwähnt, in ihrer Länge veränderbar ausgebildet sind.
Beim Verfestigen mit Spritzbeton, der noch durch eine Drahtnetzeinlage ausgesteift werden kann, entsteht
somit eine erste Schicht 104, wobei eine Dicke von 1 bis 2 cm ausreichend ist. Auf diese Schicht ist vorteilhaft
eine weitere Schicht 106 aufzutragen, die poröser und mit entsprechenden Beimengungen, beispielsweise
einem Kunststoff, ausgestattet sein sollte. Diese als Übergangsschicht zu bezeichnende zweite Schicht 106
kann beispielsweise eine Dicke von 3 cm erhalten, und auf diese wird dann eine zwar feste, doch in sich
elastische dritte Schicht 108, die aus einem entsprechenden Kunststoffschaum besteht, aufgespritzt. Diese
Schicht kann bei guter Kugelform der Mulde (Wüstensand) recht dünn sein, insbesondere im Bereich des
Kugelbodens. Es können aber auch Felsspalten, ja ganze
Rinnen und Gräben ausgeschäumt werden. Zum Rand hin wird die Schicht zwangsläufig dicker ausgebildet
werden müssen, da die Randbereiche der übrigen Schichten von der Kugelform stark abweichen, so daß
eine verhältnismäßig dicke Randwulst für den Spiegel-
rand entsteht. Diese Schicht kann im oberen Bereich eine Dicke von mehreren Metern erreichen. Der zur
Bildung dieser Schicht verwendete Schaumstoff wird aus den Düsen 98 der Arbeitsköpfe warm aufgetragen
und anschließend nach dem Erkalten mit Hilfe der Anpreßplatte 88 in die gewünschte Kugelform gepreßt,
wobei sich die Oberfläche dieser Schicht verfestigen und eine dünne, glatte, relativ harte OberNächenkrustc
bilden wird. Auf diese Schicht wird dann die fertige Spiegelschicht aufgebracht, indem von der Vorratsrolle
90 die erwähnte Trägerfolie 110 abgezogen wird, die hierbei zugleich beleimt und mittels der Walze 94 an die
vorgeformte Oberfläche der zuvor aufgetragenen Schicht 108 aufgepreßt wird. Einen dei Arbeitsköpfc
wird man zumindest nach Fertigstellung des Kugelspie-
gels als Reinigungsgerät vorsehen, so daß die Oberfläche des Kugelspiegels insbesondere durch Absaugen
und Bürsten, auch leicht und schonend gereinigt werden kann.
Schaumstoff dürfte wegen seines geringen Gewichts als Wandmateriai besonders geeignet sein. Das geringe Gewicht des Schaumstoffes ermöglicht wiederum die günstige Statik; denn man kann die Spiegelwandung am Rand mit einer dicken Schaumstoffwulsi abschließen, wodurch die Erdbewegungen und die Befestigungen des Erdreichs keine großen Probleme liefern, da ja keine steilen Böschungen ins Erdreich eingearbeitet werden müssen.
Schaumstoff dürfte wegen seines geringen Gewichts als Wandmateriai besonders geeignet sein. Das geringe Gewicht des Schaumstoffes ermöglicht wiederum die günstige Statik; denn man kann die Spiegelwandung am Rand mit einer dicken Schaumstoffwulsi abschließen, wodurch die Erdbewegungen und die Befestigungen des Erdreichs keine großen Probleme liefern, da ja keine steilen Böschungen ins Erdreich eingearbeitet werden müssen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung eines in das Erdreich eingelassenen Kugelspiegels für ein Sonnenkraftwerk, dadurch gekennzeichnet, daß von
einem der Kugelform des Spiegels nachfflhrbaren Ausleger eines Gerüsts auf die Oberfläche einer
vorbereiteten Mulde eine aushärtende Befestigungsschicht aufgebracht, danach auf diese eine Obergangsschicht und darauf eine sich verfestigende
elastische Schaumschicht aufgespritzt und auf diese schließlich die Spiegelschichi aufgeklebt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem die Obergangsschicht bildenden
Material Schaumstoff beigemengt wird.
3. Einrichtung zur Herstellung eines Kugelspiegels für ein Sonnenkraftwerk nach Anspruch 1 oder 2,
mit einem feststehenden Gerüst, gekennzeichnet durch mindestens einen im Mittelpunkt des Kugelspiegels aufhängten, allseitig schwenkbaren Ausleger, dessen Länge an den Radius des Kugelspiegels
anpaßbar ist und dessen freies Ende zur Aufnahme von Arbeitsgeräten zur Herstellung, Wartung und
Instandhaltung des Kugelspiegels ausgebildet ist
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das als Arbeitskopf ausgebildete freie
Ende des Auslegers eine Anpreßplatte mit entsprechend gekrümmter Außenfläche zur Erzeugung der
Form des Kugelspiegels aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßplatte Düsen zum Aufbringen von Formmasse und/oder Behandlungsmittel
auf die Wandung des zn erzeugenden Kugelspiegels
aufweist.
6. Einrichtung nach einem der ".nsprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf eine Einrichtung zum Aufbringen einer als verspiegelte
Folie ausgebildeten Spiegelschicht aufweist
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf eine
Reinigungsvorrichtung zum Säubern der Spiegelschicht aufweist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7 mit mindestens zwei Auslegern, gekennzeichnet
durch an den Auslegern verschiebbare Ausgleichsgewichte.
9. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßplatte heizbar ist.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2624672A DE2624672C2 (de) | 1976-06-02 | 1976-06-02 | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines in das Erdreich eingelassenen Kugelspiegels für ein Sonnenkraftwerk |
US05/800,571 US4202715A (en) | 1976-06-02 | 1977-05-25 | Method for making a spherical mirror |
AU25755/77A AU512746B2 (en) | 1976-06-02 | 1977-06-02 | Solar collector |
US05/971,920 US4217147A (en) | 1976-06-02 | 1978-12-21 | Facility for generating technically useable energy by conversion of solar energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2624672A DE2624672C2 (de) | 1976-06-02 | 1976-06-02 | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines in das Erdreich eingelassenen Kugelspiegels für ein Sonnenkraftwerk |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2624672A1 DE2624672A1 (de) | 1977-12-08 |
DE2624672C2 true DE2624672C2 (de) | 1983-07-28 |
Family
ID=5979590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2624672A Expired DE2624672C2 (de) | 1976-06-02 | 1976-06-02 | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines in das Erdreich eingelassenen Kugelspiegels für ein Sonnenkraftwerk |
Country Status (3)
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US9003728B2 (en) * | 2013-08-30 | 2015-04-14 | Skidmore, Owings & Merrill Llp | Modular, self supporting exterior enclosure system with insulating, evacuated tubes having solar collector rods |
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US3868823A (en) * | 1972-04-06 | 1975-03-04 | Gulf Oil Corp | Concentrator, method, and system for utilizing radiant energy |
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