DE2753840A1

DE2753840A1 - Anordnung fuer das konzentrieren und sammeln von sonnenenergie

Info

Publication number: DE2753840A1
Application number: DE19772753840
Authority: DE
Inventors: Irwin Robert Barr
Original assignee: AAI Corp
Current assignee: Textron Systems Corp
Priority date: 1976-11-30
Filing date: 1977-11-30
Publication date: 1978-06-01
Also published as: JPS57169555A; IL62476A; IL62477A0; JPS5387034A; MX148119A; IL62477A; IL53460A0; GB1581253A; FR2372400A1; CH619530A5; JPS6014272B2; FR2372400B1; DE2753840C2; CA1130671A; CA1113813A; IL62476A0; IL53460A

Description

Es wird eine Anordnung für das Konzentrieren und Sammeln von Sonnenenergie geschaffen, bei der eine Hehrzahl seitlich benachbart zueinander vorliegender, halbzylinderförmiger, länglicher, konkaver Reflektor-Konzentratoren das Dach eines Hauses, einer Schule oder eines anderen Gebäudes, insbesondere eines Gebäudes für die Nämeausnutzung, darstellt. Es ist eine entsprechende Mehrzahl an Kollektoren vorgesehen, die beweglich im Abstandsverhältnis über und längs der Abmessung des länglichen Dach-Reflektors getragen werden für das Ausführen einer Schwenkbewegung zu einer Zone größten ZusairanenfHeßens der von den entsprechenden Dachreflektoren relflektierten Sonnenstrahlen, und zwar aufgrund der Veränderungen des Laufweges der Sonne während der verschiedenen Jahreszeiten und v/eiterhin für die Berücksichtigung der täglichen Sonnenbewegung. Die Bewegung jedes der Kollektoren erfolgt im G-leichlauf,z.B. vermittels Anwenden einer Mehrzahl im Gleichlauf arbeitender Schwenkarme, deren jeder eine Schwenkachse parallel zu dem Mittelpunkt derKrümmung oder Krümmungen der entsprechenden Reflektor-Konzentratoren der Dach-Reflektor anordnung aufweist und ist benachbart zu dem Dach-Reflektor-Konzentrator angeordnet. Jeder Dach-Reflektor-Konzentrator weist wenigstens drei Radien auf, um so eine Anpassung auf Breite Veränderungen der Sonnenwinkel während der verschiedenen Jahreszeiten und während jedes Tages einer gegebenen Jahreszeit zu ermöglichen, v.obei man immer noch eine angestrebte Konzentration der Sonnenenergie auf dem Kollektor erreicht. Die Dach-Reflektor-Konzentratoren weisen vorzugsweise eine praktisch symmetrische Krümmung und Breite um eine senkrechte mittlere Ebene auf und sind senkrecht nach oben gerichtet unter Ausbilden einer umgekehrten, modifizierten zylkoidartigen Oberfläche. Die durch den Kollektor gesammelte konzentrierte Sonnenenergie wird auf ein Strömungsmittel, vie Wasser überführt, das über die Länge des Kollektors geführt wird, undzwar vorzugsweise in einem Rückflußweg längs desselben, und zwar vermittels einer Pumpe, die einen Teil eines Wärmenutzungssystems bildet. Dasselbe kann dem Erwärmen und/oder Kühlen des GEbäudes und/oder zusätzlicher Gebäude oder dgl. dienen. Für die größtmögliche Ausnutzung ist der Dachreflektor so orientiert, daß die längsseitigen Mittelpunkte der Krümmungsachsen der seitlich benachbarten Reflektor-Konzentratoren in Ost- -est-Richtung verlaufen, und die wirksamen Schwenkachsen

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für die Kollektoren liegen im Abstandsverhältnis gegenüber der entsprechenden Reflektor-.onzentrator-Mittelebene in einer von dem Äquator weggerichteten Richtung vor, wobei das Ausmaß des Abstandes von dem Längengrad des Reflektors abhängt und mit zunehmenden Längengraden größer wird.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für das Konzentrieren und Sammeln von Sonnenenergie, insbesondere eine derartige Anordnung, die zusammen mit einem Gebäude vorliegt, wobei das Dach einen das ganze Jahr über wirksamen Konzentrator für die Sonnenenergie darstellt, der dieselbe für einen beweglichen Kollektor sammelt, der zwecks größtmöglicher Ausnutzung der gesammelten Sonnenenergie in verschiedenen Lagen beweglich ist, und zwar als eine Funktion des Sonnenwinkels während des Jahres und während jedes Tages.

Es sind verschiedene Anordnungen für das Sammeln von Sonnenenergie bekannt. ^eI vielen wird ein Parabolspiegel oder mehrere derartige Spiegel zusammen mit einem Kollektor angewandt, der sich im Brennpunkt befindet. Diese Spiegel und Kollektoren bewegen sich üblicher Weise als eine Einheit zwecks Ausrichten auf die Sonne.

Bei verschiedenen anderen vorbekannten Anordnungen findet ein stationärer Spiegel odermehrere Spiegel zusammen mit einem beweglichen Kollektor oder Kollektoren Anwendung. Hierzu gehört eine kugelförmige Spiegelbuaart mit einem beweglichen,mittig im Abstandsverhältnis angeordneten Kollektor dergestalt, daß eine winkelförmige Bewegung um einen Drehpunkt in Abhängigkeit von der Lage der Sonne und der Jahreszeit erfolgt, bezüglich des kugelförmigen Spiegels findet eine verwickelte Krümmung Anwendung, die sich nur schwierig, kostspielig und bezüglich der großen Produktion unpraktisch herstellen läßt. Gemäß einer zweiten, zum Stand der Technik gehörenden Anordnung, wie in der DT-iS 517 417 dargestellt, kommt ein länglicher, seitlich symmetrischer Parabolspiegel in Anwendung, vobei dessen waagerechte Brennpunktslinie direkt senkrecht über dem Mittelpunkt 2 und symmetrisch gegenüber dem länglichen Parabolreflektor vorliegt. Um kleine Veränderungen des Sonnenwinkels weg von der Senkrechten zu berücksichtigen, wird der Kollektor sowohl seitlich als auch senkrecht vermittels eines schwenkbaren Teleskoparms und Nockenführungsanordnung bewegt. Die Kompassorientierung dieses Systems ist nicht eindeutig im Hinblick auf verschiedene Widersprüchlichkeiten in der Beschreibung. Indessen scheint es jedoch,

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daß in praktischer Hinsicht nur eine sehr geringfügige Winkelbewegung der Sonne weg von der Senkrechten (bei Betrachten von dem Ende des Reflektors und Kollektors) bei diesem System berücksichtigt werden kann, und gewiß kann nicht das Ausmaß der jährlichen Veränderung des Sonnenwinkels relativ zu der VTaagerechten berücksichtigt werden. Weiterhin ist dieses System relativ verwickelt aufgebaut und in einem erheblichen Ausmaß in einem großen Maßstab im Hinblick auf die Anofrderungen an den Führungsnocken und den Teleskoparm unpraktisch. Es scheint, daß zur Anwendung dieser Anordnung über eine längere Zeitspanne an Tagen oder Jahreszeiten und sogar während großer Veränderungen des Sonnenwinkels während eniger Tage des Jahres der Reflektor auch eine gewisse Kipp- oder Schwenkumorientierung erfahren muß zwecks Verändern der Winkellage der Brennlage des Spiegels und dies zusätzlich zu dem Erfordernis der Anwendung einer Anordnung aus Nocken und teleskopartigem Kollektor-Tragarm.

Eine der ERfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine relativ einfache Anordnung für das Konzhentrieren und Sammeln von Sonnenenergie zu schaffen, die es ermöglicht, einen ortsfesten Reflektor und einfach beweglichen Kollektor anzuwenden, wobei eine praktisch ganzjährige Ausnutzung während der Hauptbestrahlungsperioden jedes Tages des Jahres ermöglicht wird.

Eine weitere der Errfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Gebäude mit einem ortsfesten Dach zu schaffen, das eine allgemeine Konfiguration aufweist, die praktisch derjenigen einer herkömmlichen Dachkonfiguration entspricht und an die Stelle derselben treten kann, sowie als ein während des ganzen Jahres wirksamer, aus mehreren Reflektoren bestehender Konzentrator für eine Mehrzahl beweglicher Kollektoren dient, die zwecks Optimieren des Sammelns der von den Dachreflektoren kommenden Sonnenenergie bewegt werden können.

Eine weitere der ERfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung für das Konzentrieren und Ausnutzen von Sonnenenergie zu schaffen, die ganzjährig wirksam in verschiedenen Breitengraden angewandt werden kann, wobei ein Reflektor herangezogen werden kann, der für einen gegebenen Breitengrad ortsfest sein kann, sowie ein schwenkbarer Kollektor vorliegt, dessen Schwenkung für ein gegebenen Breitengrad festgelegt sein kann.

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Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ganzjährig eine praktischeKonzentration und Sammeln nach der Reflektion der auf das Dach auftreffenden Sonnenenergie zu ermöglichen, ohne daß es erforderlich ist ein Uärmeübertragungsfluid längs und im Inneren der Dachoberfläche zu führen, .ie dies bei flachen Sonnenkollektoranordnungen in Platten-form der Fall ist.

Ein Ausführujnsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungendargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Gebäudes, wie eines Hauses, .,etriebes, Schule usw. mit dem erfindungsgemäßen Gegenstand;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Dach-Reflektor-Konzentratoren und Kollektoren gemäß der Ausführujnsform nach der Figur 1 und gibt die allgemeine Anordnung wieder;

F ig. 2a in Vergrößerung ein Einzelteil nach der Figur 2;

Fig. 3 eine vergrößerte weggebrochene Ansicht und zeigt im Einzelnen denKollektorträger und die die Bewegung vermittelnde Anordnung;

Fig. 3a ein weiter vergrößerter Querschnitt durch den Kollektor;

Fig. 4 eine abgewandelte Verbindungsanordnung für den Kollektortragarm;

Fig. 5 eine bevorzugte Anordnung für die Verbindung benachbarter Reflektor-Konzentratoren;

Fig. 6 eine schematische Wiedergabe eines beispielweisen Teils der Reflektor-Konzentratoren und Kollektoren der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3, wobei die gleichlaufenden Kollektoren waagerecht während der Parallelogramm-Antriebsbewegung derselben gehalten werden;

Fig. 6a eine der Figur 6 ähnliche schematische Darstellung und erläutert die kreisbogenförmige Kippbewegung der gleichlaufenden Kollektoren gemäß der Ausführungsform nach der Figur 4;

Fig. 7 und 8 diagrammförmige Darstellungen der Arbeitsweise eines einzigen Reflektor-Konzentrators und Kollektors nach der Anordnung gemäß der Figur 1 während verschiedener Zeiten während des Jahres, wobei die Figur 8 weiterhin die verschiedenen Winkel- und Dimenslon·- verhältnisse für eine gegebene bevorzugte Ausführungsform eines einzigen Reflektor-Konzentrators und Kollektors wiedergibt;

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Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ist ein Gebäude zur Wänneausnutzung, wie ein Haus, Schule, Produktionsanlage usw. durch das Bezugszeichen 11 wiedergegeben und besitzt eine Dach-Reflektor-Konzentrat or Oberfläche 21, die durch eine Mehrzahl einzelner Reflektor-Konzentratoren 31 gebildet wird und kann weiterhin eine weitere Dachoberfläche oder Oberflächen beliebiger Konfiguration aufweisen. Die Abmessung der Dachreflektor-Konzentrator-Oberflache 21 wird allgemein abhängen von der erforderlichen Sonnenenergie für ein vorgesehenes Anwendungsgebiet. Zwecks größtmöglichem Sammeln der Energie ausgehend von einer gegebenen Dachgröße kann das gesamte Dach als eine Reflektor-Konzentrator-Anordnung 21 ausgebildet sein, vie dies hier in allgemeiner Weise wiedergegeben ist. Es können Fenster 15 und Türen 17 in den VJSnden 13 vorgesehen werden.

Die Dach-Reflektor-Konzentratoroberflache 21 wird durch eine Mehrzahl seitlich benachbarter, einzelner Reflektor-Konzentratoren 31 gebildet, die wasserdichte Dachabschnitte bilden und miteinander an deren seitlichen Kanten verbunden sind unter Ausbilden einer wasserdichten Dachkonstruktion. Die miteinander verbundenen Reflektor-Konzentratoren können durch die verschiedenen senkrechten und waagerechten Teile getragen werden, die das tragende Rahmenwerk 101 des Gebäudes darstellen, ..obei komplimentär geformte, ,.onkave Gestelle 36 vorliegen können, die im entsprechenden Abstandsverhältnis an den Enden der einzelnen Reflektoren 21 vorliegen. Die Seiten und stirnseitigen Abdeckungen 32, 32a können in entsprechender Weise längs der entsprechenden Seiten und Enden der Dachreflektor-Konzentatoroberfläche 21 befestigt sein, um so die Seiten und Enden des Dachs gegen Eintritt von Regenwasser abzudichten, und längs der Enden jeder Reihe der Reflektor-Konzentratoren 31 können Regenrinnen 111 vorliegen. Die hier gezeigte Ausführungsform weist zwei Reihen Reflektor-Konzentratoren 31 auf, die das Dach 21 bilden, und es liegen somit drei Regenrinnen an den entsprechenden Außenseiten der zwei Reflektor-Reihen vor. Das Regenwasser wird somit längs der durch die Reflektoren 31 gebildeten Tröge in die Regenrinnen abfließen, von wo aus das Wasser dann durch entsprechende senkrechte Rohre auf den Boden geführt werden kann.

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Eine geeignete Erhöhung, allgemein bei 19 gezeigt, kann als ästhetischer Abschluß um das Reflektor-Konzentratordach 21 herum angeordnet werden, wenn sich hierdurch auch eine geringe Einbuße des Gesamtwirkungsgrades ergibt bedingt durch die Schattenbildung der Erhöhung auf den Reflektoren 31, da sich die Erhöhung in merklichen Ausmaß über die Reflektoren erstreckt.

Jeder Reflektor-Konzentrator 31 kann aus einem geeigneten, die Sonnenstrahlen reflektierenden Material gefertigt sein, wie Metall, Glax, Kunststoff und derartige Materialien können so ausgewählt werden, dß dieselben einen Teil, einen Hauptteil oder die gesamte Baufestigkeit der Dachoberfläche aufnehmen, oder es kann sich um ein Material handeln, das keine Belastungen aufnimmt. Die gewünschte Krümmung des Dachreflektor-Konzentrators3J kann als eine glatte Kurve oder in Form von geraden oder gekrümmten Linien darstellenden Segmenten gebildet sein. So kann z.B. eine gekrümmte Metalldychoberfläche in einem kontinuierlichen Schwung oder in mehreren Panelen ausgebildet sein, oder es können verschiedene normalerweise gerade Panele aus Metall, Glas, Kunststoff usw. in einem geeigneten Verbindungsverhältnis dazu angewandt werden, die angestrebte gesamtgekrümmte Dach-Reflektor-Konzentratoroberflache 31 zu bilden. Das Dach 21 kann ebenfalls lediglich teilweise in Teilen desselben oder als Ganzes reflektierend gestaltet werden, um so für eine natürliche Beleuchtung im Inneren des Gebäudes vermittels Sonnenlicht zu sorgen, das durch das Dach 21 hindurchtritt. In ähnlicher Weise kann der Abschnitt 31 des Daches ebenfalls nicht in das Innere des Gebäudes führen.

Die Dach-Reflektor-Konzentratoren 31 sind nch oben gerichtet, wobei deren gegenüberliegende Enden vorzugsweise direkt in Ost-West-Richtung orientiert sind, um so eine größtmögliche Energieausnutzung zu erzielen, wenn auch andere Orientierungen angewandt werden können, wobei der Wirkungsgrad geringer ist.

Jeder Dach-Reflektor-Konzentrator 31 reflektiert und konzentriert die Sonnenenergie in eine Zone größten Zusammenfließens, die ihre Lage als eine Funktion des Sonnenwinkels bezüglich der Waagerechten ändert, wie dies durch die durch das Dach 21 hindurchgehende senkrechte Ebene Nord-Süd gemessen wird. Ein Sonnenenergiekollektor 51

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ist 2.3. vermittels Schwenkarmen 45 senkrecht angeordnet, so daß in der HOrd-Süd-Richtung über jedem entsprechenden Reflektor-Kollektor 31 eine hin- undhergehende Bewegung ausgeführt werden kann.

Die Kollektor-Schwenkarme 45 werden längs einer waagerechten Ost-

est-Linie geschwenkt, die sich unter, über oder auf der Oberfläche des entsprechenden Reflektor-Konzentrators 31, wobei allgemein lediglich kleine Unterschiedlichkeiten in dem Wirkungsgrad der Reflektor-Kollektoranordnung 31,51 auftreten. Bei der wiedergegebenen Ausführungsform sind die Arme 45 an Schwenklagern 81c angeordnet, die unter der Oberfläche des Dachreflektors 21 liegen. Bei der gezeigten Ausführungsform beläuft sich das Verhältnis der von der Sehnenlänge des Reflektors überstrichenen Fläche gegen die wirksame Sammelfläche des Kollektors 51 auf angenähert 15:1, odurch eine größtmögliche Konzentration oder Verstärkungsfaktor von nicht mehr als etwa 15 für die individuelle Reflektor-kollektoreinheit 31,51 erreicht wird, wenn auch eine gewisse Streureflektion von benachbarten Reflektoren 31 die Aufnahme in einem gewissen Ausmaß erhöhen kann. Weitere Faktoren wie der Neigungswinkel, die Interferenz des Kollektors 51 bei dem übertritt der Sonnenstrahlen zu dem Reflektor 31 (wieh zu Sommerzeiten) verringern den größtmöglichen Wert auf einen kleineren möglichen Wert für verschiedene Sonnenwinkel. Dieser Faktor hängt weiterhin von dem Ausmaß ab, mit dem die zusammentretende Sonnenreflektion durch den Kollektor 51 aufgefangen wird, wie weiter unten im einzelnen erläutert.

Die Schwenkarme 45 sind zweckmäßigerweise durch Verbindungsstangen oder Träger 71 oder dgl. miteinander verbunden, um so einen gleichlauf der verschiedenen Kollektoren 51 relativ zu deren entsprechenden Reflektor-Konzentratd>ren 31 zu erreichen. Eine im Gleichlauf erfolgende Parallelograimnbewegung der Schwenkarme und waagerechten Verbindungsträger 71 kann in geeigneter Weise z.B. erreicht werden durch eine Verbindung der Antriebsarme 81 über ein Rohr 91 und Schwenkanordnung in den Schwenklagern 81c an Querträgern des Gebäuderahmens 101 unter einem der Reflketor-Konzentratoren 31, vie insbesonderein der Figur 3 gezeigt. Eine Tragstütze 83 kann die STabilisierung des Schwenkstiftes 81a für den Antriebsarm 81 unterstützen. Die hin- und hergehende Schwenkbewegung dee Antriebsanns 81 um die Schwenkstelle 81a kann durch einen Antriebsmotor M und Schnecke

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bewerkstelligt werden, und diese Anordnung aus dem Motor M und der Schnecke 84 kann schwenkbar zwischen dem duch den Gebäuderahmen getragenen Schwenkstift 33a und dem Schwenkstift 83b an dem unteren kurzen Ende des Antriebsarms 31 angeordnet sein.

Die Tragarme 45 können in geeigneter Weise wie bei 45a gezeigt, in entsprechenden Lagern schwenkbar angeordnet sein, die an dem Gebäuderahmen 101 befestigt sind. Die oberen Bnden der Arme 45 können schwenkbar an dem waagerechten Verbindungsteil 71 über entsprechende Schwenkstifte 45b befestigt sein. Die wirksamen Längen und Winkel der Arme 81 und 45 sind gleich, ..odurch eine Parallelogrammbewegung für diese Kollektor-Bewegungsanordnung erreicht werden kann.

^ei der bevorzugten Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 und 6 werden die Kollektoren 51 waagerecht in deren verschiedenen Lagen über den entsprechenden Reflektor-Konzentratoren 31 über die Befestigung der Enden der Kollektoren 51 an den waagerechten Verbindungsträgern 71, z.B. vermittels Bolzen 73, gehalten. Ddjese waagerechte Ausrichtung der Kollektoren 51 nach unten in Richtung auf deren entsprechende Reflektoren unerstützt die EnergieSammlung durch die Kollektoren 51 dadurch, daß Wärmeverluste hintenangehalten werden, die sich insbesondere durch Konvektionsverluste ergeben, die in einer geneigten Lage der Kollektoroberfläche größer sind.

..ahlweise, wenn auch weniger bevorzugt, können die Kollektoren 51 an den entsprechenden Schwenkarmen 345, siehe die Figuren 4 und 6a, gefestigt sein, und eine Parallelogrammbewegung der Arme345 bedingt durch den Verbindungsträger 371, der schwenkbar an dem Stift 345b angelenkt ist, ..ird zu einer Kippbewegung der Kollektoren 51 alsd eine Funktion der Schwenkbewgung derö Arme 345 führen.

In der Figur 3 ist eine bevorzugte Bauart des Reflektor-Konzentrators wiedergegeben und hier sind Spiegelglassegir.ente 31a an einem geeignet gekrümmten Schichtkörper angeklebt, der durch das Blech 33, starren Isolationsschaum 35 und das Blech 37 gebildet wird. Diese Bauart ermöglicht die Ausbildung eines geeignet starren Spiegelreflektors mit einer angestrebten Krümmung, der den durch das Wetter bedingten widersteht. Die verschiedenen Schichten des gekrümmten Schichtkörpers 31a, 33, 35, 35 und 37 können in geeigne-

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ter Weise als eine Einheit durch Verkleben oder dgl. verbunden werden und die Mehrfachschichten des Schaums 35 können angewandt v/erden, um leicht die entsprechende Krümmung zu erzielen, insbesondere wenn dieselbe nicht in die gewünschte Krümmung vorgegossen ist. Die Glasspiegelsegmente 31a können unter Verringerung des Reflektions-Wirkungsgrades weggelassen werden, wobei man dann entsprechende andere Oberflächen, wie poliertes Aluminium, Stahl oder anderes Blech oder dgl. als die Reflektoroberfläche anwendet, die somit durch das Blech 33 des Reflektors 31 gebildet werden kann. Es können auch andere Bauarten für die Reflektor-Konzentratoren angewandt v/erden.

Die Reflkektor- lonzentratoren 31 sind in geeigneter Weise an deren benachbarten Kanten verbunden unter Ausbilden einer wasserdichten Verbindungsstelle. Eine geeignete Verbindungsanordnung ist in der Figur 5 gezeigt, die innere und äußere Kantenformlinge 41, 43 wiedergibt, ..eiche aus einem Metall (z.B. Aluminium, Magnesium, Stahl usw.) hergestellt sein können und sich über die gesamte Länge oder einen Hauptteil derselben der benachbarten Reflektor-Konzentratoren 31 erstrecken. Der innere Kantenformling 43 weist eine obere innere Kante 43a auf, die in einer Gummidichtung 44b ruht, welche im Inneren einer umgekehrten Lippe 41a des äußeren Kantenformlings 41 angeordnet ist. Dazwischen gepaßte Teile 411, 431 verlaufen längs der unteren Zwischenenden der unteren Formlinge. Es ist eine weitere Gummidichtung 44a zwischen die Formlinge 41, 43 in dem Raum über den Teilen 41 1, 43 1 eingepaßt und die gesamte Anordnung 41, 43, 44a, 44b ist durch mehrere längsseitige Bolzen 47 und Muttern 47a befestigt. Die längsseitigen Kanten benachbarter Reflektor-Konzentratoren 31 werden zwischen oberen und unteren Winkelflanschen 41fu, 41 fu und 43fu, 43fu an den entsprechenden Formungen 41 und 43 gehalten.

Jeder Kollektor 51 kann mit einer Mehrzahl seitlicher und nebeneinander angeordneter Wärmeübertragungsrohre 57a, 57b versehen sein, durch die ein geeignetes Fluid wie Wasser, Gas usw. geführt werden kann zwecks Sammeln der von den entsprechenden Reflektor-Konzentratoren 31 reflektierten Sonnenenergie. Diese Rohre 57a, 57b können für das Eintreten des Fluids an einem Ende und für das Austreten des Fluids an dem anderen Ende des Kollektors 51 angeschlossen sein, oder be-

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vorzugt, wie hier gezeigt, kann ein Umkehrfluß an einem Kollektor-Ende erfolgen, un so eine Vergrößerte Fließlänge im Inneren des Konzentrators sowie vereinfachte äußere Anschlüsse zu erhalten. Die parallelen Fließrohre 57a, 57b können in geeigneter Weise, z.B. übar flexible Schlauchleitungen 49a, 49b angeschlossen sein, die in einer gemeinsamen, schützenden Isolationsumkleidung 49 mit Elnlaß- und Auslaßleitungen 47a, 47b versehen sind. Die Einlaß- und Auslaßleitungen 47a, 47b können parallel zu den Leitungen 47a, 47b jedes der Kollektoren 51 verbunden sein, und ein Wärrneaustauschfluid, vorzugsweise eine Flüssigkeit wie Wasser kann durch die Leitungen 47a, 47b, 49a,49b und 57a,57b gepumpt werden.

Wie in der Figur 3 gezeigt, sind die Kollektoren 51 mit Energieabsorptionselementen 59, 57a, 57b versehen, die nach unten in Richtung auf den entsprechenden Reflektor-Konzentrator gerichtet sind, ..Odurch die von dem Reflektor 31 ausgehende Sonnenreflektlon bei einem gegebenen Winkel dieser Anordnung aufgefangen werden kann. Die Kollektoren 51 sind vorzugsweise an ihren äußeren dem Reflektor 31 abgewandten überflächen isoliert, wobei z.B. ein starrer oder anderer Kunststoffschaum oder andere geeignte Isolation 55 angewandt wird, sowie ein allgemein ü-förmiges Abdeckelement 53 vorliegt, das in geeigneter Weise aus stranggepreßtem Metall besteht. Eine gegenüber Sonnenenergie durchlässige Glasabdeckplatte oder Platten 58 können unter den Energieabsorptionsrohren 57a, 57b befestigt sein,

obei im Abstandsverhältnis über dem Abdeckglas 58 ein Wärmeabsorbierender Block in Form ines nach unten gerichteten Rippen versehener schwarzer Körper vorliegt. Es kann eine Verankerung in der Kunststoffschaum-Isolation vermittels einer längsseitigen Verankerung erfolgen, die sich über die Länge des Blocks 59 erstreckt. Elastische Stoß-feste Dichtungen, z.B. in Form von Weichgummidichtungen 56 können das Abdeckglas 56 in dem Abdeckelement 53 halten. Die Rohre 57a, 57b werden in inniger direkter Berührung mit dem Blcok 59 gehalten, z.-. durch Einbetten in den Block 59 oder führen der Rohre 57a, 57b in längsseitigen Ausnehmungen in der oberen Seite des Blocks 59 und Umbördeln längsseitiger Lippen benachbart zu den Ausnehmungen nch unten 4m die Rohre 57a, 57b herum, -..ie dargestellt. Die durch

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den 3lock 59 absorbierte Wärme wird direkt zu Jen in inniger Berührung hiermit vorliegenden Rohren 57a, 57b und dem darin geführten Fluid gebracht. Diese Bauart führt zusaronen nit der waagerechten Anordnung der Kollektoren 51 in deren verschiedenen Seitenlagen dazu, daß der angestrebte Wirkungsgrad der EnergieSammlung und übertragung an den Kollektoren erreicht wird, wobei gleichzeitig Energieverluste hintenangehalten werden, die durch Konvektion bei einem geneigten Kollektor auftreten können.

Die Zuführungs- und Rückführungsleitungen 47a, 47b können an ein entsprechendes Wärmenutzungssystem angeschlossen sein, \ obei es sich um eine Wärmespeicherung und Innenheizung für ein Gebäude und/oder ein Kühlsystem handeln kann, das auf der Grundlage der Absorptdions- -ühlung arbeitet. ..ahlweise können auch verschiedene Maschinen durch die Sonnenwärme betrieben werden, die auf das Fluid in den Kollektoren 51 übertragen wird oder es kann in anderer Weise Arbeit verrichtet werden. Erfindungsgemäß können die Temperaturen des Fluids, z.B. Wasser, bis auf 15O°C oder darüber gebracht werden in Abhängigkeit von der Fließgeschwindigkeit, den relativen Größen von Kollektor und Reflkeotr usw. Eine Heizung und Absorptionskühlung kann gut bei und unter dieser Temperatur für das durch den Kollektor 51 fließpende Fluid L erreicht werden.

Wie insbesondere in den Figuren 7 und 8 gezeigt, weisen die idnviduellen Reflektor-Konzentratoren 31 jeweils eine halbzylinderförmige, konkave Reflektionsoberfläche auf, die aus benachbarten kreisbogenförmigen Segmenten SlA, S2 und S1B gebildet werden. Die gegenüberliegenden, äußesten, kreisbogenförmigen Segmente weisen vorzugsweise einen identischen Radius und Bogenlänge auf und besitzen einen kleineren Krümmungsradius R1, R3 als der Krümmungsradius des mittleren kreisbogenförmigen Segments S2. Somit krümmen sich die konkav gekrümmten Trogsegmente S1A und S1B stärkernach oben als das mittlere Segment S2, wodurch das gesamte Zusammenfließen der reflektierten Sonnenstrahlen verbessert wird, die bei den verschiedenen während des Jahres auftretenden Sonnenwinkeln in den entsprechenden Kollektor 150 überführt werden. Durch Vorsehen einer symmetrischen, trogartigen, konkaven Reflektor-Konzentratoreinheit 31 können weiterhin die benachbarten Reflkektor-Konzentratoren 31 einfach miteinander verbunden werden unter Aus-

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bilden eines Dachs, das eine allgemein flache, im einzelnen wellenförmige Konfiguration aufweist dort, wo sich ein derartiges Dach als besonders zweckmäßig erweist einschließlich industrieller Bauten und Privatgebäuden.

Die senkrecht ausgerichtete, symmetrische, Drei Radien aufweisende Reflektor-Konzentrator Konfiguration führt zu einer erheblichen Konzentration der Sonnenenergie in den Kollektoren 51. Das genaue Ausmaß der Konzentration verändert sich mit dem Sonnenwinkel und schwankt allgemein von etwa 6:1 bis etwa 10 oder 11:1 Konzentrationsverhältnis bei der hter gezeigten Auführungsform für einen Breitengrad von etwa 28° nördliche Breite. Die Figur 8 zeigt daigrairanförmig die effektiven, reflektierten Sonnenenergie-Umhüllungszonen, die bei der hier gezeigten Ausführungsform bei den verschiedenen Jahreszeiten durch den Kollektor aufgefangen werden, und zwar mittags zur Sommersonnenwende, mittags FrühlinggHerbstäquinox und mittags Wintersonnenwende. Die Zonen der wirksamen Reflektion auf der Spiegeloberfläche des Reflektor-Konzentrators 31 sind angegeben durch SESM, SEF/SM und SEVJM.

Bei einer speziellen Ausführungsform des Reflektor-Konzentrators 31 und der Kollektoren 51 für einen Breitengrad von etwa 28° weist zweckmäßigerweise die fügenden Werte auf, zu vergleichen in diesem Zusammenhang auch die Angaben in der Figur 7:

Radien R1 und R3 der vorderen und hinteren Bogensegmente

S1A und S1B 62 Einheiten

Radius R2 der Mitte des Bogensegments S2 81 "

effektive Breite CW des Kollektors 51 6 "

-uänge des Schwenkarms 45 40-3/4"

Länge a 24 "

Längen b und c jeweils 21 "

Länge d 24 "

Länge e 15-1/3=

Länge f 6-1/4"

Länge g 4 "

uogensegmente S1A und S1B 27 "

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Bogensegment S2 43 Einheiten

kleinster Sonnenwinkel MNS, der durch den

Kollektor 51 noch verarbeitet werden soll 17° größer Sonnenwinkel MXS, der durch den Kollektor

51 noch verarbeitet werden soll 104

kleinster angestrebter Winkel MNC für die Kollektor/Armanordnung 51,45 um den größten Sonnenwinkel zu verarbeiten (angenähert 104°) 7

größter erforderlicher Winkel MXC for Kollektor/ Armanordnung 51, 45 um den kleinsten erforderlichen Sonnenwinkel zu verarbeiten (angenähert 18°) 147°

Für andere Breitengrade, insbesondere in dem Bereich von O bis 40 oder 50° Breite, können gegebenenfalls die gleichen Abmessungen des hier gezeigten Reflektors angewandt werden, wobei eine einfache Veränderung der Länge des Schwenkarms und der Stelle der Schwenklage 45a für die Bewegung des Kollektors 51 erfolgt, wie es sich durch eine Aufzeichnung der Reflektionswinkel der Sonne von den verschiedenen gekrümmten Oberflächen des- Reflektor- Konzentrators bei den verschiedenen Sonnenwinkel ergibt, die bei der hier gegebenen Breite auftreten und man sodann den optimalen Kreisbogenweg für den Kollektor 51 auswählt. Hierdurch wird nun die Länge des Arms 45 und die schwenkstelle 45a bestimmt. Bei einer Breite von etwa 39° Nord wird z.B. die Länge des Arms 45 auf 32 Einheiten verkürzt, wobei die LÄnge f auf 21 Einheiten verlängert wird und die Länge g null ist, um so das gewünschte Ausmaß eines konzentrierten Energiesammeins lag für tag über das Jahr hin bei dieser Breite zu erzielen.

Die Bestimmung der örtlichkeit der Kollektoren 51 für jeden Sonnenwinkel kann genau für einen gegebenen Reflektor 31 bestimmt werden, und zwar entweder durch eine empirische Aufzeichnung oder Computeranalyse oder andere mathematische Analyse bezüglich der Linien des ZusammenfHeßens der Sonnenstrahlen an dem Reflektor, .obei der Kollektor so angeordnet ist, daß ein größtmöglicher Betrag an Sonnenenergie bei den verschiedenen Sonnenwinkeln aufgefangen wird. Hierbei kann man Kompromisse eingehen zwischen dem Maxima der verschiedenen Winkel für eine gegebene örtlichkeit und Anwendung. Die Lageanordnung der Arme 45 und der Kollektoren 51 kann entweder auf einer vorherbestimmten Kontrollbaiss oder Energiefeststellung und Rückkopplungssteuerung des Antriebsmechanismus für die Eewegung der Kollektoren 51 erfolgen. Ein Beispiel für eine geeignete Energiefeststellungs- und aüßkkppulungssteueranordnung für den An-

trieb deB Kollektors ist in der US-Patentschrift (US-Patentanmeldung SII 525 545) beschrieben. Da alle Reflektor-Konzentratoren 31 vorzugsweise praktisch identische Krümmungen und Kollektoren aufweisen, kann somit eine einzige gemeinsame Steuerung zweckmäßigerweise für die das Dach 21 bildenden Reflektor-Konzentratoren 31 und zugeordnete Kollektoren 51 angev/andt werden, und zwar z.B. durch das Feststellen der reflektierten Energie bei einem der Kollektoren 51 oder es können mehrere derartige Stellen angewandt und als eine gemeinsame Steuerung herangezogen werden. Natürlich kann jeder Arm 45 und Kollektor 51 auch getrennt angetrieben und gesteuert werden, dies ist jedoch normalerweise nicht zweckmäßig.

Zweckmäßigerweise sind die Kreisbogensegmente S1A , S2 und S1B an einem gemeinsamen tangentialen Punkt miteinander verbunden, und eine gemeinsame tangentialradiuslinie erstreckt sich durch die Mittelpunkte der Radien R1C und R2C sowie R2C und R3C bezüglich der drei Radien R1, R2 und R3.

Wie weiter oben angegeben, sind verschiedene Zonen der zusammenfließenden, reflektierten Sonnenenergie schematisch in der Figur 8 wiedergegeben, v.obei die Zonen in etwa den Mittagsbedingungen bei etwa 28° nördliche Breite entsprechen, wobei eine Sonnenlage mittags wiedergegeben ist, und zwar bei der V7intersonnenwende, der Sommersonnenwende und der Frühlings- und Herbstäquinoxen. Es wurde gefunden, daß ein gutes Verhältnis von Energiekonzentration und Sammlung über die Hauptperioden jedes Tags des Jahrs erzielt werden kann unterverwenden der drei oder mehr Radien für die entsprechenden drei oder mehr Abschnitte des Dachreflektors 21. Die Radien weisen eine geringere Länge für Kreisbogensegmente auf, die mit zunehmendem Abstandsverhältnis gegenüber der seitlichen Mitte des entsprechenden Reflektor-Konezentrators 31 angeordnet sind. Bei dem hier gezeigten Beispiel werden in zufriedenstellender Weise drei Radien angewandt und die kleineren Radien R1 und R3 stellen das mittlere, senkrecht ausgerichtete kreisbogenförmige Segment S2 der Reflektoroberfläche dar, ^;.;ie dies schematisch in der Figur 7 wiedergegeben ist. Erneut unterBezugnahme auf die Figur 8 sieht man, daß bei keinem Sonnenwinkel oder Reflektionszone dieser Reflkektor-Konzentrator 31 eine einzige Brennpunktslinie bildet, vielmehr verschiedene Zonen des lusammenfließens der Sonnenstrahlen gebildet

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■erden, wobei die Größe und Stelle dieser Zonen sich mit dem Sonnenwinkel verändern, der sich seinerseits sowohl über das Jahr hin als auch während jedes Tages verändert. In dieser Hinsicht zeigt eine Betrachtung der Sonnenlagen für 28° nördliche Breite die Brfordernisee für das System für gegebene Tage über ein Jahr hin. Diese Zonen sind beispielsweise in der Figur 3 wiedergegeben und dort als tägliche BewegungsZonen für die Kollektoren 51 und deren Schwenkarme 45 angegeben. Anhandder Figur 8 ist ersichtlich, daß der Reflektor Sonnenwinkel in einen begrenzten Ausmaß hinter der 9o° Senkrechten aufnehmen kann. Natürlich müssen auch der Seiten- oder Endwinkel der Neigung berücksichtigt werden, und um ein größtmögliches Sammeln der Sonnenenergie bei niedrigen Endwinkeln zu erzielen, so wie dieselben in der senkrechten Ost-West-Ebene gemessen werden, sollten die Reflektoren 31 und Kollektoren 51 zweckmäßigerweise relativ lang sein, und zv/ar speziell im Hinblick auf die Entfernung der Kollektoren 51 von den Reflektoren 31.

!,ei Annäherung an die Frühlings- und Herbstäquinoxen nehmen die täglichen erforderlichen Bewegungen für die miteinander verbundenen Arm-Kollektoranordnungen 45, 41 ab, bis zum Zeitpunkt der zwei entsprechenden Äquinoxen diese Anordnung 45,51 keiner winkelförmigen Bewegung bedarf bei Aufgehen und Untergehen der Sonne längs der Ost-West-Orientierungslinie der Reflektorachsen und bildet einen konstanten Winkel über den gesamten Tag, :ie es in einer Nord-Südsenkrechten Ebene gemessen, die sich durch die Reflektoren 31 erstreckt.

Bei der wiedergegebenen Ausführungsform verändern sich die solaren Konzentrationsfaktoren oder Verstärkungsfaktoren in Abhängigkeit von dem Sonnenwinkel. Der Konzentrations- oder Verstärkungsfaktor ist eine Funktion des Ausmaßes der Abdeckung oder des Einfangens der Zone der zusammenfließenden reflektierten Sonnenenergie bei einem gegebenen Sonnenwinkel, und es ist deshalb zweckmäßig das Ausmaß dieses Einfangens bei den verschiedenen Winkellagen der Sonne und der Kollektor-Armanordnung 51,45 größtmöglich zu halten.

Es wurde gefunden, daß durch Anordnen der Arme 45 an entsprechenden Schwenkachsen benachbart zu der Oberfläche der Reflektoren, wie über oder vorzugsweise unter der Reflkektoroberfläche ein aus- reidhendes MaB an Auffangen der verschiedenen Zonen der zusammen-

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fließenden Sonnenenergie für den Kollektor 51 erreicht werden kann. _ei der hier gezeigten Ausführungsform ist die waagerechte Schwenklinie für die Tragarne 45 geringfügig unter der reflektierenden Oberfläche der entsprechenden Reflektoren 31 angeordnet undbefindet sich in Abstand zu den Hittelpunkt der llngsseitigen Mittellinie des Reflektors 31 in einer Richtung weg von dem Äquator und das Ausmaß der angestrebten Verschiebung veränder t sich mit dem Breitengrad. Diese Schv/enklinie kann jedoch gegebenenfalls auch andersartig angeordnet sein, z.B. über oder an der Oberfläche des Reflektors 31.

,ei der in der Figur 2a gezeigten Ausführungsform treten an die Stelle der gemeinsamen Schwenkarme 45 für die längsseitigen Kollektoren 51 der zwei Reihen der Reflektoren 31 getrennte Schwenkarme 245, und die entsprechenden Kollektoren 51 der Seite-an-Seite angeordneten Reflektor-Kollektoreinheiten werden individuell verbunden lediglich durch das geneinsame Antriebsrohr 91, das dazu dient dem Parallelogrammgestände 45, 81, 71,245, 271, 81, 245, 271,81 etc. eine Schwenkbewegung zu vermitteln, und zwar für jedes Ende der zusammengefaßten Gruppen der Kollektoren 51 , 51 usw.

Die hier gezeigte Ausführungsform, jiehe insbesondere die Figur 7, ist für einen Breitengrad von etwa 28° erstellt. Die Ausführungsform ist weiterhin so ausgelegt, daß die Konzentrationsfaktoren für Sommer, Frühling oder Herbst größtmöglich sind, dies teilweise auf Kosten der winterlichen Konzentrationsfaktoren, um so ein Maximum an Energie für die Kliamaanlage zu erzeugen (wobei es immer noch möglich ist, den Erfordernissen für eine Heizung während wenigstens eines Hauptteils des Winters zu entsprechen).

Im Rahmen der Erfindung sind Abwandlungen und Modifizierungen möglich; z...j. können die Reflektoren 31 als eine einzige oder eine Mehrfach-Reflektoranordnung ausgebildet sein, und zwar nicht als ein Dach für ein Gebäude, obgleich dies normalerweise die zweckmäßigste und bevorzugteste Ausführungsform ist. . enn hier auch weiterhin eine schwenkbare Tragarmanordnung 45 und eine spezielle im Gleichlauf erfolgende Bewegungsanordnung beschrieben ist und für das Tragen und Bewegen der Kollektoren 51 über die angestrebte Bewegungszone als vorteilhaft anzusehen ist, können auch verschiedene andere Trag- und Bewegungsanordnungen für die Kollektoren angeandt werden. Wenn auch bei der gezeigten AusfUhrungsform drei

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Radien R1, R2 und R3 angewandt v/erden, und zwar insbesondere aus Gründen der Einfachheit des Aufbaues und der Herstellung, können zweckmäßigerweise auch mehr als drei Radien angewandt werden, die abgestuft von dem kürzesten an dem vorderen und hinteren Ende bis zu dem längsten in der mittleren Zone des Reflektor-Konzentrators 31 verlaufen, und man kann auch mit einem sich kontinuierlich verändernden Radius von vorne nach hinten bei dem Reflektor 31 arbeiten. Ein derartiger sich kontinuierlich verändernder Radiusreflektor 31 kann jedoch für eine normale Bauart übermäßig verwickelt sein, und somit wird die Bauart mit drei Radien als ausreichend und als am leichtesten aufbaubar erachtet.

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Claims

PATENTANWALT D-I BERLIN 33 22.11.77

MANFREDMIEHE FAI.KtNK.ED4

,_ r\ γί τ- ^ r\ J η Telefon: (030) 8 J» I» SO

Diplom-Chemiker V / J J O 4 O TelejMmine: 4NDUSPROP BERLIN

Tel«: masMi

ÜS/06/2365 AAI-Case 262

AAI CORPORATIOK Cockeysvill, Maryland 21030, USA

Anordnung für das Konzentrieren und Sammeln von Sonnenenergie

Patentansprüche

) Anordnung für das Konzentrieren und Sammeln von Sonnenenergie, gekenn ze ic hnet durch die folgenden Merkmale: einen allgemein nach oben gerichteten, konkaven, allgemein halbzylinderförmigen Reflektor (31), der während der Reflektion ortsfest ist und drei Radien aufweist, wobei jeder Radius ein Kreisbogensegment längs der halbzylinderförmigen Länge des Reflektors (31) bildet, jeder der Radien auf einer entsprechenden Achsenlinie liegt, die sich über die Länge des halbkreisförmigen Reflektors (31) erstreckt, sowie einen Kollektor (51), dessen längsseitige Abmessung sich über die Länge des Reflektors (31) erstreckt und parallel im Abstandsverhältnis zu der reflektierenden Oberfläche des Reflektors (31) angeordnet ist, sowie über einen Teil der Krisbogenbreite des Kol-lektors (51) beweglich ist, der Reflektor (31) einen ersten konkaven Krümmungsradius über die Länge eines ersten, zylinderförmigen, konzentrierenden, reflektirenden Kreis- ^ogensegmentes desselben und einen zweiten und einen dritten kleineren konkaven Krümmungsradius über die Länge der zweiten und dritten, konzentrierenden, reflektierenden zylinderförmigen Kreis- ^ogensegmente derselben aufweist, das erste, den größeren Radius aufweisende, zylinderförmige, konzentrierende, reflektierende Kreisbogensegment zwischen den zweiten und dritten,kleinere Radien aufweisenden Kreisbogensegmenten vorliegt, jedes der die kleineren Radien aufweisenden, zylinderförmigen Kreisbogensegmente mit einem kleineren Winkel gegenüber-dex Senkrechten geneigt sind als das

ORIGINAL

erste, konkave, konzentrierende den größeren Radius aufweisende, reflektierende Kreisbogensegment, und Anordnungen zum Bewegen des Kollektors (51) seitlich über dem Reflektor (31) über einen Teil der Kreisbogenbreite des Kollektors (51) als eine Funktion des Sonnenwinkels gemessen in einer Rchtung senkrecht zu der längsseitigen Achse des Reflektors (31), um so den Kollektor (51) innerhalb des Strahls der reflektierten Sonaenenergie zu halten, während der reflektierte Strahl sich über die seitliche Breite des Reflektors (31) als eine Funktion der Veränderung des Sonnenwinkels bewegt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien zwei Radien aufweisen, deren einander schneidende Kreisbogensegmente praktisch tangential an deren Schnittzone vorliegen, die zwei Radien im Abstandsverhältnis auf einer Radiuslinie liegen, die durch diese Zone des tangentialen Verhältnisses der sich schneidenden Kreisbogensegmente hindurchgeht.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei unterschiedliche Radien aufweisenden, zylinderförmigen Kreisbogensegmente über die gerade zylinderförmige Abmessung benachbart zueinander vorliegen.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze ichnet , daß eine Sehne zwischen den aneinanderstoßenden Kanten des zweiten einen kleineren Radius aufweisenden Kreisbogensegmentes in Richtung auf den Äquator geneigt ist, und eine Sehne zwischen den längsseitigen Begrenzungskanten des dritten, einen kleineren Radius aufweisenden Kreisbogensegmentes weg von dem Äquator geneigt ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze ichnet, daß die zweiten und dritten kleineren Radien praktisch gleich sind.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (51) über einen Teil der kreisbogenförmigen Breite des Reflektors (31) beweglich ist, um so ein größtmögliches Sammeln der Sonnenenergie zu ermöglichen.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung für das Bewegen des Kollektors (51) über einen Teil der kreisbogenförmigen Breite des Reflektors (31) vorliegt.

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8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennz eich net, daß schwenkbar angeordnete Tragarme den Kollektor (51) tragen für das Ausführen einer Bewegung über einen Teil der kreisbogenförmigen Breite des Reflektors (31).
9. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme eine Traganordnung aufweisen, die benachbart zu der Oberflächenzone des Reflektors (31) angeordnet ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Traganordnung eine Schwenkachse für die Arme längs einer Linie darstellt, die im Abstandsverhältnis unter der Reflektoroberfläche vorliegt.
11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Traganordnung eine Schwenkachse für die Arme längs einer Linie bildet, die allgemein an der Reflektoroberfläche vorliegt.
12. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Traganordnung einen Schwenkachse für die Arme längs einer Linie bildet, die sich allgemein über der Reflektoroberfläche befindet.
13. Anordnung nach Anspruch 9k da durch gekennzeichnet, daß die Traganordnung eine Tragachse für die Arme längs einer Linie darstellt, die parallel zu den Radienachsen der Kreisbogensegmente verläuft und im Abstandsverhältnis gegenüber dem Mittelpunkt des Reflektors (31) in einer Richtung auf eines der zweiten und dritten Kreisbogensegmente vorliegt.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das kombinierte Kreisbogensegment, das durch das erste, die größeren Radien aufweisende Kreisbogensegment und die zweiten und dritten, die kleineren Radien aufweisenden Kreisbogensegmente gebildet wird, ,/aktisch symmetrisch ist und praktisch senkrecht ausgerichtet ist.
15. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Traganordnung eine Tragachse für die Arme längs einer Linie darstellt, die parallel zu den Radienachsen der Kreisbogensegmente verläuft und im Abstandsverhältnis gegenüber dem Mittelpunkt des Reflektors (31) in einer Richtung auf eines derzweiten und dritten

Kreisbogensegmente vorliegt.

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16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das kombinierte Kreisbogensegment, das durch das erste, die größeren Radien aufweisende Kreisbogensegraent und die zweiten und dritten, die kleineren Radien aufweisenden Kreisbogensegmente gebildet wird,praktisch symmetrisch ist und praktisch senkrecht ausgerichtet ist.
17. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kombinierte Kreisbogensegment, das durch das erste, die größeren Radien aufweisende Kreisbogensegment und die zweiten und dritten, die kleineren Radien aufweisenden Kreisbogensegmente gebildet wird, _raktischsymmetrisch und praktisch senkrecht ausgerichtet ist.
18. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektor-Kreisbogensegmente, die eine praktisch kreisbogenförmige symmetrische Reflektoroberfläche bilden praktisch senkretht ausgerichtet sind und weiterhin eine Mehrzahl derartiger Reflektoren (31) ein wellenförmiges, reflektirendes Dach bilden, sowie eine entsprechende Mehrzahl an Kollektoren (51) für die entsprechenden Reflektoren (31) vorliegt.
19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren (31) miteinander längs deren oberen, benachbarten längsseitigen Kanten verbundensind.
20. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren (J1) miteinander verbunden sind zwecks Ausführen einer gemeinsamen Bewegung über die kreisbogenförmige, reflektierende Oberfläche der entsprechenden Reflektoren (31).
21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren (51) vermittels Parallelogrammgestänge miteinander verbunden sind, die durch eine Mehrzahl schwenkbar angelenkter Hebelarme gebildet werden.
22. Anordnung für das Konzentrieren und Sammeln von Sonnenenergie, gekennzeichnet durch die Kombination dernachfolgenden Merkmale: eine Mehrzahl seitlich benachbarter, halbzylinderförmiger ortsfest angeordneter Sonnenreflektor-Konzentratoren (31), die eine umgekehrte zykloidertig geformte Reflektordachoberfläche bilden,

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und eine entsprechende Mehrzahl beweglicher längsseitiger Kollektoren (51) für die entsprechenden Reflektor-Kollektoren (31), obei jeder der längsseitigen Kollektoren (31) über einen Teil der kreisbogenförmigen Breite des zugeordneten Kollektors (51) beweglich ist, jeder der Reflektorkonzentratoren (31) und zugeordnete Kollektoren (31) eine einzelne Konzentrator-Kollektoreinheit bilden mit einem nach oben gerichteten, konkaven, allgemein halbzylinderförnigen Reflektor (31), der während der Reflektion ortsfest vorliegt, sowie ein seitlich beweglicher Kollektor (51) eine längsseitige Abmessung aufweist, die sich über die Länge des Reflektors (31) erstreckt und im Abstandsverhältnis gegenüber der reflektierenden Oberfläche des Reflektors (31) vorliegt, sowie über einen Teil der kreisbogenförmigen Breite des entsprechenden Reflektors (31) beeglich ist, sowie eine Leitungsanordnung für ein Fluid, die sich in den Kollektoren (51) befindet unter Erhitzen des Fluid durch die Mehrzahl der Reflektor-Konzentratoren (31) und Kollektoren (51).
23. Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren (31) miteinander längs deren oberer, 'benachbarter, längsseitiger Kanten verbünden sind.
24. Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren (51) miteinander verbunden sind zwecks Ausführen einer gemeinsamen Bewegung über die kreisbogenförmige, reflektierende Oberfläche der entsprechenden Reflektoren (31).
25. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß d*e Kollektoren (51) gegen eine Schwenkbewegung während einer Bewegung derselben relativ zu deren entsprechenden Reflektoren (31) gehalten werden.
26. Anordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren (51) waagerecht gehalten werden und nach unten in Richtung auf deren entsprechende Reflektoren (31) während der Bewegung der Kollektoren (51) relativ zu deren entsprechenden Reflektoren (31) gerichtet sind.
27. Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren (51) für das Ausführen einer schwenkbewegung aneordnet und kippbar sind, v/ährend dieselben ihre Schwenkbewegung relativ zu deren entsprechenden Reflektoren (31) ausführen.

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28. Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren (51) zwecks Ausführen einer gemeinsamen Bewegung über die kreisbogenförmige reflektierende Oberfläche der entsprechenden Reflektoren (31) verbunden sind.
29. Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren (51) gegen eine Schwenkbewegung wähend einer Bewgung derselben relativ zu deren entsprechenden Reflektoren (31) gehalten werden.
30. Anordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoren (51) waagerecht gehalten werden und nach unten in Richtung auf deren entsprechende Reflektoren (31) während der Bewgung der Kollektoren (51) relativ zu deren entsprechenden Reflektoren (31) gerichtet sind.
31. Gebäude mit einem Dach, dadurch gekenn ze ic hnet, daß die Dachoberfläche durch eine Mehrzahl benachbarter, nach oben gerichteter, konkaver, lialbzylinderförmiger ortsfester Reflektoren (31) und eine entsprechende Mehrzahl längsseitiger Kollektoren (51) gebildet wird, deren jeder seitlich oberhalb und über ein Teil der Oberfläche des entsprechenden Reflektors (31) beweglich ist.
32. Gebäude nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren (31) aus einer Mehrzahl gekrümmter Segmente mit unterschiedlichem Krümmungsradius bestehen.
33. Gebäude nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren (31) praktisch symmetrisch sind.
34. Gebäude nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Reflektoeen aus drei benachbarten, Iialbzylinderf örmigen Abschnitten besteht, wobei die entsprechenden benachbarten Abschnitte einen unterschiedlichen Krümmungsradius zueinander aufweisen.
35. Gebäudenach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet , daßdie ersten und dritten halbkreisförmigen Abschnitte praktisch den gleichen Radius besitzen, der zweite Abschnitt praktisch senkrecht ausgerichtet ist.
36. Gebäude nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,

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daß zwei/der drei Abschnitte praktisch senkrecht ausgerichtet ist.

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37. Gebäude nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite der drei Abschnitte einen größeren Krümmungsradius als der erste und der dritte Abschnitt aufweist.
38. Gebäude nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren (31) praktisch symmetrisch vorliegen.
39. Gebäude nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Reflektoren drei benachbarte, halbzylinderförmige Abschnitte aufweist, bei denen die entsprechenden benachbarten Abschnitte einen unterschiedlichen Krümmungsradius zueinander aufweisen.
40. Gebäude nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der dritte der halbzylinderförmigen Abschnitte praktisch den gleichen Radius besitzt, der zweite der Abschnitte praktisch senkrecht ausgerichtet ist.
41. Gebäudenach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite der drei Abschnitte praktisch senkrecht ausgerichtet ist.
42. Gebäude nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite der drei Abschnitte einen längeren Krümmungsradius als der erste und der dritte Abschnitt aufweist.
43. Gebäude nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß« der zweite der drei Abschnitte einen längeren Krümmungsradius als der erste und der dritte Abschnitt aufweist.
44. Gebäude nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Reflektoren aus drei benachbarten, halbzylinderförmigen Abschnitten besteht, wobei die entsprechenden benachbarten Abschnitte einen unterschiedlichen Krümmungsradius zueinander aufweisen.
45. Gebäude nach Anspruch 44, dadurch gekenn ze ichnet , daß die ersten und dritten halbkreisförmigen Abschnitte praktisch den gleichen Radius besitzen, derzweite Abschnitt praktisch senkrecht ausgerichtet ist.
46. Gebäude nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichn et, daß der zweite der drei Abschnitte praktisch senkrecht ausgerichtet ist.

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47. Gebäude nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite der drei Abschnitte einen größeren Krümmungsradius als der erste und der dritte Abschnitt aufweist.
48. Gebäude nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite der drei Abschnitte einen größeren Krümmungsradius als der erste und der dritte Abschnitt aufweist.
49. Gebäude nach Anspruch 31, dadurch gekennze ichnet, daß jeder der Reflektoren (31) durch eine Mehrzahl einzelner, längsseitiger Glasspiegelsegmente gebildet wird, die seitlich Seite-anSeite miteinander verbunden sind unter Ausbilden einer gekrümmten Reflektorbberflache.

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